Г. Текст

Федеральное агентство морского и речного транспорта
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Волжская государственная академия водного транспорта


Кафедра проектирования и технологии постройки судов


Е. Г. Бурмистров, Т. А. Михеева


ПЛАЗОВЫЕ РАЗМЕТОЧНЫЕ РАБОТЫ

Часть 2. Плазовая разбивка






Н. Новгород
2009

Федеральное агентство морского и речного транспорта
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Волжская государственная академия водного транспорта


Кафедра проектирования и технологии постройки судов


Е. Г. Бурмистров, Т. А. Михеева






ПЛАЗОВЫЕ РАЗМЕТОЧНЫЕ РАБОТЫ

Часть 2. Плазовая разбивка

Справочные материалы и лабораторный практикум для
профессиональной подготовки разметчиков плазовых












Нижний Новгород
Издательство ФГОУ ВПО «ВГАВТ»
2009
УДК 629.12.011.002:621.751
Б 91

Бурмистров, Е.Г., Михеева, Т.А.
Плазовые разметочные работы. Часть 2. Плазовая разбивка: справочные материалы и лабораторный практикум для профессиональной подготовки разметчиков плазовых / Е.Г. Бурмистров, Т.А. Михеева. ( Н. Новгород, Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2009.–78 с.





Приведены справочные материалы и указания к выполнению лабораторных работ по разделу «Плазовая разбивка» дисциплины «Технология судостроения» (профессиональная подготовка с присвоением квалификации «Разметчик плазовый»).
Справочные материалы содержат сведения о разбивке корпуса судна на плазе, согласовании проекций плазовой разбивки, построении растяжки наружной обшивки, способах определения истинных формы и размеров деталей. Материал может быть использован так же для выполнения соответствующих разделов в курсовых проектах по дисциплинам «Теория корабля», «Конструкция корпуса металлического судна», «Технология судостроения», «Технология судоремонта» а так же в дипломных проектах.
Лабораторный практикум разработан с целью закрепления практического материала и получения практических навыков выполнения плазовых разметочных работ.
Издание предназначено для профессиональной подготовки разметчиков плазовых, студентов, обучающихся по специальности 180101 ( Кораблестроение, работников судостроительных предприятий.






( ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2009
Введение

Целью данной части справочных материалов и лабораторного практикума является ознакомление студентов с основными геометрическими построениями, выполняемыми при разбивке корпуса судна на плазе и выработка практических навыков соответствующих построений.
Независимо от конечной формы деталей их вырезают из листового или профильного проката соответственно в виде плоских или прямых профильных заготовок. Поэтому большой объём в плазовых работах занимают процессы определения конфигурации и размеров таких заготовок. В сложившейся судостроительной практике, по степени использования плазовых разбивок и необходимости выполнения вспомогательных геометрических построений, все детали корпуса делят на пять групп:
1. Детали, не связанные с обводами корпуса;
2. Детали, проецируемые на плоскость мидель-шпангоута без искажений;
3. Плоские детали, расположенные вдоль корпуса судна перпендикулярно или наклонно к плоскости мидель-шпангоута;
4. Изогнутые детали со сломом, цилиндрические и конические, расположенные вдоль корпуса судна перпендикулярно или наклонно к плоскости мидель-шпангоута;
5. Детали двоякой кривизны, изогнутые в продольном и поперечном направлениях.
Форма и размеры деталей первой группы полностью задаются рабочими чертежами. Вычерчивание их эскизов, как правило, не требует каких-либо вспомогательных построений.
Детали второй группы могут быть получены в виде плоских заготовок, вычерченных по размерам и лекальным обводам плазового корпуса.
Детали третьей группы имеют контуры и размеры, которые можно получить только с помощью растяжки особой вспомогательной линии, называемой строевой.
Детали четвёртой группы для получения плоской заготовки могут быть развёрнуты с помощью правил начертательной геометрии или при расположении образующей листа параллельно ДП путём перемещения точек в плоскостях шпангоутов.
Детали пятой группы теоретически не могут быть развёрнуты на плоскость простыми геометрическими методами. Для определения формы и размеров плоской заготовки в таких случаях применяют специальные приближённые геометрические методы.
В I-й части пособия даётся общая характеристика плазовых работ. Приводятся методы выполнения плазовой разбивки, согласования её проекций, разработки практического (плазового) корпуса.
Во II-й части приводятся справочные материалы и общая информация об основных способах определения истинных формы и размеров деталей различных групп, порядке и правилах оформления соответствующей графической документации.
В III-й части приведён лабораторный практикум, разработанный из условия получения практических навыков определения формы и размеров деталей различных групп, пользования разметочным и проверочным инструментом, профильной технической литературой и справочными материалами.
Содержание пособия соответствует требованиям «Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования» в части содержания специальной дисциплины «Технология судостроения (профессиональная подготовка)» и определения задач профессиональной деятельности выпускника специальности 180101 – Кораблестроение.
Материал пособия структурирован по тематике выполняемых лабораторно-практических работ на восемь частей и включает: плазовую разбивку корпуса судна; разработку практического корпуса судна; выполнение растяжки наружной обшивки корпуса; разработку карт эскизов деталей первой и второй групп; определение формы и размеров деталей третьей – пятой групп; плазовое определение формы сборочно-сварочной оснастки.
Принятая в практикуме система изложения материала направлена на упрощение процесса индивидуальной и бригадной подготовки плазовых разметчиков и способствует формированию высококвалифицированных специалистов в области плазовой подготовки судостроительного производства. При разработке лабораторного практикума особое внимание уделено возможности самостоятельного изучения и освоения рассматриваемых вопросов.
Помимо обучения студентов настоящее издание может быть использовано практическими работниками верфей.
I. ПЛАЗОВЫЕ РАБОТЫ

1.1. Теоретический чертёж корпуса судна

1.1.1. Поверхность корпуса судна имеет сложную геометрическую форму. Наружная обшивка (оболочка судна), представляет собой поверхность сложной кривизны. Для изображения формы поверхности корпуса разрабатывается теоретический чертёж. На теоретическом чертеже в трёх прямоугольных проекциях изображают линии, полученные от пересечения наружной обшивки корпуса тремя плоскостями, параллельными основным плоскостям проекций.
1.1.2. Основные плоскости и линии.
Диаметральная плоскость (продольная вертикальная) сокращенно обозначается ДП. Она проходит по центру судна и делит его на две симметричные части: правый и левый борт. Правый и левый борт сокращенно обозначаются ПБ и ЛБ.
Основная плоскость (горизонтальная плоскость), проходит через нижнюю точку теоретической поверхности корпуса без учёта выступающих частей и обозначается ОП.
Плоскость мидель-шпангоута (поперечная вертикальная плоскость), проходит посередине длины судна и делит его на две равные части: носовую и кормовую. Обозначается аббревиатурой ПМШ или знаком .
Батоксы – линии, полученные при пересечении корпуса судна плоскостями, параллельными ДП. Изображение их на диаметральной плоскости даёт проекцию теоретического чертежа, называемую «бок».
Ватерлинии – линии, полученные при пересечении корпуса судна горизонтальными плоскостями, параллельными основной плоскости. Изображение ватерлиний на ОП даёт проекцию теоретического чертежа, называемую «полуширотой». Ввиду симметричности обводов корпуса судна относительно ДП, ватерлинии вычерчивают на один, обычно левый, борт.
Шпангоуты – линии, полученные при пересечении корпуса судна поперечными плоскостями, параллельными ПМШ. Изображение обводов судна на ПМШ даёт проекцию, называемую проекцией «корпус». Линии шпангоутов, ввиду их симметричности, также вычерчивают на один борт: по правую сторону от ДП – шпангоуты носовой части, по левую – шпангоуты кормовой.
1.1.3. Теоретический чертёж (ТЧ) корпуса судна представляет собой совокупность линий обводов корпуса, пересечённых вспомогательными линиями трёх взаимно перпендикулярных проекций (см. рис. 1.1). Он определяет обводы наружного корпуса с заданными размерами высот и полуширот точек этих пересечений. Эти размеры обычно сводят в специальные таблицы высот и полуширот корпуса – так называемые таблицы плазовых ординат ТЧ (см. табл. 1.1). В таблице плазовых ординат приводят размеры полуширот всех ватерлиний и палуб по каждому теоретическому шпангоуту, высот всех батоксов, диаметральной плоскости, палубы у ДП и у борта. Правила определения значений соответствующих величин пояснены на рис. 1.2.
Таблица 1.1 – Форма таблицы плазовых ординат теоретического чертежа
№ шпангоута
Проекция «полуширота»
Корпус в Д П
Проекция «бок»


Ватерлинии (ВЛ)
Главная палуба

Батоксы
Главная палуба


0
1
2
3
4
5
6



I
II


0




у04
у05
у06

у0ГП
z0ДП
z0БI
z0БII
z0ГП

1
0
у11
у12
у13
у14
у15
у16

у1ГП
0
z1БI
z1БII
z1ГП
















20










z20БI
z20БII
z20ГП

1.1.4. Теоретический чертеж обычно вычерчивают в масштабах 1:100; 1:50; 1:25 и 1:10. Масштаб выбирают таким образом, чтобы чертёж, не будучи громоздким, в то же время был достаточно ясным для работы.
ТЧ строят с максимальной точностью, так как в процессе работы с него приходится снимать недостающие размеры и расположение линий. Его вычерчивают с использованием специальной сетки для каждой проекции, состоящей из теоретических шпангоутов, ватерлиний и батоксов.
При построении теоретического чертежа придерживаются следующего правила расположения проекций. Проекция «бок» является основной и располагается как главный вид. При этом носовую часть судна располагают вправо, кормовую – влево.
Рис. 1.1. Пример теоретического чертежа корпуса судна (а) и вариантов плазовой разбивки с наложением проекций (б)


а)

б)


Рис. 1.2. Определение величин таблицы
плазовых ординат (к табл. 1.1)

Проекцию «полуширота» вычерчивают под проекцией «бок» при обязательном совмещении шпангоутов обеих проекций. На чертеже с простыми обводами корпуса судна допускается совмещение проекций «бок» и «полуширота», то есть «полушироту» вычерчивают на боковой проекции, причем за след диаметральной плоскости принимают основную линию (след ОП). Приём совмещения проекций допускается при условии, что это не отразится негативно на ясности чертежа. Проекцию «корпус» размещают справа от проекции «бок». При этом основная линия (ОЛ) и ватерлинии этих проекций совмещаются. Изображение батоксов, ватерлиний и шпангоутов на одной из проекций представляется в истинном виде (в виде кривых), а на двух других – прямыми линиями.
На теоретическом чертеже показывают линии палуб основного корпуса. Палубы, как правило, имеют продольный изгиб (седловатость) и поперечную погибь, поэтому линии палубы на проекциях теоретического чертежа изображают кривыми линиями.
1.1.5. За теоретическую поверхность судна для металлических судов принимают внутреннюю поверхность наружной обшивки, а для деревянных и железобетонных судов – наружную.
1.1.6. По данным ТЧ производят разработку чертежей общего расположения, конструктивных и части рабочих чертежей, изготовляют блок-модель для построения пазов и стыков наружной обшивки. По ТЧ определяют мореходные качества судна (плавучесть, остойчивость, ходкость, непотопляемость и проч.), вместимость и грузоподъёмность, водоизмещение и др. Без разработки ТЧ невозможен процесс постройки судна. По данным ТЧ производят вычерчивание линий обводов корпуса судна на плазе в натуральную величину или в масштабе.
1.1.7. Вычерчивание и согласование линий ТЧ на плазе называется плазовой разбивкой корпуса судна. По разбивке с плаза определяют контуры деталей наружной обшивки и набора, вычерчивают эскизы, чертежи-шаблоны и копир-чертежи, изготовляют шаблоны, каркасы и макеты для разметки, обработки и проверки деталей корпуса. По данным с плаза осуществляют сборку секций и формирование корпуса на стапеле. Разработка ТЧ является первым этапом в постройке судна и исходным материалом для всех дальнейших работ.
1.1.8. Сетка проекции «бок» ТЧ состоит из основной линии, шпангоутов и ватерлиний. Линии теоретических шпангоутов перпендикулярны основной линии. Расстояния между ними (шпации) равны 1/20 части длины судна между носовым и кормовым перпендикулярами. Носовой и кормовой перпендикуляры строят из точек пересечения конструктивной ватерлинии (КВЛ) соответственно с линиями образования носовой (форштевнем) и кормовой (ахтерштевнем) оконечностей в ДП. Носовой перпендикуляр соответствует нулевому шпангоуту, кормовой – двадцатому, а десятый шпангоут – мидель-шпангоуту. В случае сложных обводов корпуса в оконечностях вычерчивают дополнительные (промежуточные) теоретические шпангоуты. Шпангоуты, которые расположены в нос от нулевого, нумеруются со знаком «минус», например: «-1», «-2», «-3» и т. д.
Ватерлинии на проекции «бок» параллельны ОЛ. Расстояния между ватерлиниями задаются в зависимости от размера судна и сложности обводов. Положение КВЛ может не совпадать ни с одной из ватерлиний. Счёт ватерлиний ведётся снизу вверх, причём ОЛ считают нулевой ватерлинией.
На проекции «бок» вычерчивают линии обводов корпуса по ДП и батоксам. При необходимости построение носовой и кормовой оконечностей производят отдельно в увеличенном масштабе.
1.1.9. Сетка проекции «полуширота» состоит из следа ДП, теоретических шпангоутов и батоксов. Шпангоуты проекции «полуширота» совмещают со шпангоутами проекции «бок», так как их плоскости являются общими для этих проекций.
Батоксы на полушироте вычерчивают параллельно ДП в количестве от двух, до четырёх в зависимости от ширины корпуса и сложности его обводов. Нумерацию батоксов ведут от ДП к борту.
На проекции «полуширота» показывают обводы корпуса по ватерлиниям и палубам. Нулевая ватерлиния определяет границы плоской части днища судна. При необходимости обводы корпуса в оконечностях вычерчивают отдельно в большем масштабе.
1.1.10. Сетка проекции «корпус» состоит из ОЛ, следа ДП, ватерлиний и батоксов. Ватерлинии параллельны ОЛ и находятся от неё на таком же расстоянии как на проекции «бок» (плоскости ватерлиний – общие для этих проекций). Перпендикулярно ОЛ прочерчивается линия ДП и параллельно ей – вправо и влево – батоксы. Батоксы расположены от ДП на таком же расстоянии, что и на проекции «полуширота», так как их плоскости являются общими для этих проекций. Нумерацию ватерлиний и батоксов, так же как и на предыдущих проекциях, ведут соответственно снизу вверх и от ДП к борту. На проекции «корпус» вычерчивают линии шпангоутов корпуса судна. Границы линий шпангоутов, ватерлиний и батоксов на сетке «бока», «полушироты» и «корпуса» определяют по главным размерениям судна: длине, ширине и высоте борта.
1.1.11. В задачу согласования линий ТЧ входит получение плавных обводов корпуса судна на всех проекциях. Все линии теоретического чертежа (батоксы, ватерлинии и шпангоуты) при вычерчивании согласовывают во всех трёх проекциях (рис. 1.3) и проверяют с помощью «рыбин» – плоскостей, наклонённых к ДП и перпендикулярных к ПМШ. При неплавности какой-либо линии на одной из проекций производят выправление соответствующих линий на двух других проекциях, добиваясь плавности согласуемых линий на всех проекциях.
1.2. Плазовая разбивка корпуса судна

1.2.1. Плазовая разбивка корпусов судов графическими способами может производиться как в натуральную величину непосредственно на плазе, так и в масштабе – на специально изготовленных плаз-щитах. В настоящее время графические методы построений практически полностью вытеснены аналитическими методами плазовых работ – автоматизированными системами плазовых работ (АСПР), являющихся подсистемами САПР – систем автоматизированного проектирования судов.
Методы разбивки судов в натуральную величину и в масштабе (в том числе и на «аналитическом плазе») одинаковы, за исключением того, что разбивка в масштабе должна выполняться с большей точностью и с применением более точного инструмента.
1.2.2. Исходным документом для разбивки корпуса судна на плазе является ТЧ с таблицей плазовых ординат. В отличие от ТЧ, где приведены только теоретические шпангоуты, на плазовой разбивке приводятся все практические шпангоуты, по линиям которых в дальнейшем при постройке судна устанавливают конструктивные шпангоуты. Практических шпангоутов значительно больше, чем теоретических, а расстояния между ними (шпация) меньше. Размер практической шпации определяется по специальным методикам, а также принимается из конструктивных соображений. В оконечностях корпуса размер шпации, как правило, принимают меньшим, чем в средней части.
1.2.3. Для сокращения площади и уменьшения трудоёмкости работ практикуется наложение проекций «бок» и «полуширота», а иногда и кормовой и носовой оконечностей друг на друга (см. пример на рис. 1.1).
1.2.4. Построение плазовой разбивки осуществляют в несколько этапов. Первым этапом является вычерчивание мидель-шпангоута – самой широкой части судна на проекции «корпус»*. Одновременно на корпусе производят построение погиби бимса. На проекции «бок» вычерчивают линии форштевня и ахтерштевня, а также линии главной палубы в ДП и у борта.
Вторым этапом в разбивке является построение ватерлиний и палуб на «полушироте». Точки полуширот при мидель-шпангоуте переносят с мидель-шпангоута, вычерченного на проекции «корпус». Точки пересечения ватерлиний с линиями оконечностей с проекции «бок» переносят на ДП полушироты. Эти точки являются точками окончания ватерлиний на полушироте.
На третьем этапе на проекции «бок» вычерчивают батоксы. Высоту батоксов на мидель-шпангоуте переносят с проекции «корпус» при помощи измерителя или циркуля. На линию палубы у борта на проекции «бок» выносят точки пересечения всех батоксов с линией палубы на полушироте. Эти точки являются окончанием батоксов на проекции «бок». Точки пересечения всех батоксов с ватерлиниями на полушироте также наносят на боковую проекцию.
На четвёртом этапе построений производят вычерчивание шпангоутов на проекции «корпус». Для этого все точки полуширот ватерлиний и палубы с полушироты переносят на соответствующие ватерлинии на проекции «корпус». С проекции «бок» переносят высоты батоксов и оконечностей в ДП. Точки оконечностей в ДП являются окончанием шпангоутов. Одновременно вычерчиваются линии погиби палубы по всем шпангоутам.
Последним пятым этапом разбивки корпуса на плазе, как и при разработке ТЧ, является согласование всех трёх проекций и проверка разбивки с помощью рыбин.
1.2.5. Плазовые работы включают: вычерчивание и согласование теоретического чертежа; определение формы и размеров деталей; изготовление шаблонов, каркасов и макетов; проверочно-разметочные работы. Первые три вида работ относят к плазовой подготовке производства, так как они выполняются до начала производственного процесса постройки судна. В период самой постройки судна плазовые работы выполняют как отдельные операции технологических процессов: например, разметка контрольных и установочных линий, проверка положения конструкций в пространстве, контроль состояния сборочно-сварочной оснастки и др.

1.3. Практический корпус судна

1.3.1. Практический корпус – чертёж проекции «корпус» теоретического чертежа, выполненный по практическим шпангоутам в масштабе (см. рис. 1.3). В большинстве случаев, в целях графической разгрузки чертежа, на нём даются только чётные шпангоуты.


Рис. 1.3. Фрагмент практического корпуса судна

1.3.2. На практическом корпусе, кроме практических шпангоутов наносят теоретические линии положения продольных связей (палуб, платформ, второго дна, кильсонов, стрингеров, рёбер жёсткости, скулового киля и т. п.), стыки и пазы наружной обшивки (паз – соединение листов обшивки корпуса судна, идущее вдоль корпуса, стык – соединение листов наружной обшивки, идущее поперёк судна).
1.3.3. Положение теоретических линий набора металлического корпуса всех типов судов установлено ГОСТ 2146–57.
Согласно данному ГОСТ для всех конструкций и профилей теоретические линии набора проходят по сторонам, ближайшим к основным плоскостям судна (ДП, ОП и ПМШ) за исключением:
а) шахт, барабанов и комингсов люков, теоретическая линия которых проходит по внутренней стороне листа;
б) закрытых профилей, теоретическая линия которых представляет собой ось профиля.


Рис. 1.4. Расположение толщины связей конструкций относительно теоретических линий для продольных связей а) и поперечных связей б)

Теоретическая линия вертикальных связей, совпадающих с ДП, проходит посередине вертикального листа. Теоретическая линия мидель-шпангоута обращена в корму.
Примеры положения теоретических линий и откладывания толщин связей для некоторых корпусных конструкций приведены на рис. 1.4.
1.3.4. Практический корпус содержит некоторые числовые данные, определяющие положение продольных связей, пазов и стыков листов наружной обшивки (размер шпации в характерных районах корпуса, отстояние стыка или паза от ближайшей рамной связи и др.). Для обозначения пазов и стыков на чертеже принят знак S. Кроме того, на чертеже приводятся вспомогательные надписи, уточняющие принадлежность тех или иных линий к определённым группам связей.
1.3.5. Чертёж уточняется и корректируется после разработки чертежа наружной обшивки. Для облегчения чтения чертежа теоретические линии притыкания рамных (кильсонов, стрингеров, платформ) и холостых (рёбра жёсткости) продольных связей обозначают линиями различного типа: рамные – утолщенной штрих-пунктирной линией, холостые – штриховой.


1.4. Растяжка наружной обшивки корпуса судна

1.4.1. Чертёж растяжки наружной обшивки является одним из документов, выпускаемых проектной организацией, необходимых для выполнения плазовой разбивки судна.
1.4.2. Растяжка наружной обшивки (рис. 1.5) является условным чертежом, дающим представление о расположении стыков и пазов листов наружной обшивки и их положении относительно продольных и поперечных связей корпуса. При построении растяжки на каждом практическом шпангоуте откладывают последовательно расстояния от диаметрального кильсона до соответствующего паза. Эти расстояния обычно снимают с блок-модели судна или с практического корпуса, на котором показаны стыки и пазы секций, следы продольного набора, платформы, стыки и пазы листов наружной обшивки и настилов, некоторые конструктивные элементы поперечного набора. Точки, полученные в результате последовательного измерения определённых расстояний, соединяют плавными кривыми. Форма листов на растяжке получается условной. Аналогично пазам наносят положение продольных связей. Вычерчивают также флоры, шпангоуты и поперечные переборки.
1.4.3. Листы обшивки в составе корпуса располагают горизонтальными рядами – поясами (на практике применяют термин «поя
·сья»). Так как корпус к оконечностям сужается, то длина шпангоутов там становится меньше. В этом случае листы поясьев в оконечностях должны сужаться, что невыгодно при их изготовлении из-за большого отхода металла. Поэтому листы двух смежных поясьев в оконечностях объединяют. Место, где два листа смежных поясьев переходят в один, называется «потеряем» (см. пример на рис. 1.5, 5–7-й поясья в районе 54 шпангоута).
1.4.4. Так как корпус судна симметричен относительно ДП, растяжку наружной обшивки на этапе проектирования судна строят только для одной, обычно правой, половины корпуса. Однако в процессе эксплуатации часто возникает необходимость использования данного чертежа для обоих (правой и левой) половин. Например, для эспликации дефектов наружной обшивки (вмятин, бухтин, гофрировок, трещин и др.) и износов связей при дефектации корпуса перед ремонтом. Для этого проектный чертёж растяжки наружной обшивки методами зеркального копирования или кальки-

Рис. 1.5. Фрагмент растяжки наружной обшивки кормовой части корпуса:
1 – шпангоут; 2 – стыки листов; 3 – пазы листов; 4 – килевой пояс; 5 – потерянный пояс (потеряй);
6 – выкружка гребного вала

рования дорабатывается до нужного содержания. Для судов с двойными бортами и двойным дном, кроме растяжки наружной обшивки корпуса на оба борта выполняют растяжку обшивки внутренних бортов и настила 2-го дна. В некоторых случаях приводят также растяжки продольных и поперечных переборок.

1.5. Плазовое определение формы сборочной оснастки

1.5.1. Получение геометрических данных о форме лекал постелей для сборки секций зависит от расположения плоскости основания постели.
1.5.2. В случаях, когда плоскость основания постели параллельна ДП или ОП, форму лекал или высоты стоек постели определяют в системе главных координат судна. Если бортовые секции имеют значительную кривизну, плоскость основания постели наклоняют для уменьшения высоты лекал или стоек. В этом случае стенд, на котором устанавливают съёмные лекала (как и стоечная постель) имеет высоту 0,7–0,8 м.


Рис. 1.6. К расчёту высот лекал сборочной постели

1.5.3. На рис. 1.6 показана расчётная схема для определения высоты лекал дважды усечённой постели, базовая плоскость которой наклонена к ПМШ и к ДП. Её лекала лежат в плоскостях шпангоутов под углом
· к базовой плоскости. Положение базовой плоскости задаётся полуширотами уi трёх точек, например, точек 1, 2 и 3, отстоящих от точек 1, 2 и 3 шпангоутов на
·у1,
·у2 и
·у3, выбранных таким образом, чтобы наименьшая высота лекал была более 200 мм. Высота точек лекал определяют по формуле
13 EMBED Equation.3 1415,
(1.1)

где di – отстояние от базовой плоскости по перпендикуляру к ней.
1.5.4. Отстояние точек наружной обшивки от базовой плоскости находится по формуле
13 EMBED Equation.3 1415,
(1.2)

где р – длина перпендикуляра, опущенного из начала координат на базовую плоскость;
xiT, уiT, ziT – теоретические (плазовые) координаты точки I в системе основных координат судна;

·,
·,
· – углы между осями координат и перпендикуляром р.
1.5.5. Координаты xiT, уiT, ziT следует принимать для точек конструктивных (практических) шпангоутов на пересечениях с ватерлиниями. Для определения cos
·, cos
· и cos
· и длины перпендикуляра р нужно составить и решить систему, состоящую из четырёх уравнений, используя формулу для di, учитывая, что di точек 1, 2 и 3 равны нулю, так как эти точки находятся в базовой плоскости, а их полушироты y'=yiT+
·уi,, где i =1, 2, 3. В качестве четвертого уравнения используется равенство cos2a +cos2
· +cos2
·=1.
1.5.6. Угол
· между базовой плоскостью постели и плоскостями шпангоутов равен углу между перпендикулярами к этим плоскостям (перпендикуляром р и осью Ох), то есть
·=
·. Определив косинусы угла и величину р, можно вычислить di и hi для всех i-х точек лекал постели.


1.6. Автоматизация плазовых работ

1.6.1. В целях уменьшения трудоёмкости и повышения точности плазовых работ на судостроительных предприятиях применяют различные автоматизированные системы технического обеспечения производства. Наиболее широкое распространение получили системы FORAN, TRIBON, Sea Solution, АТОПС, «Ритм-судно». Перечисленные автоматизированные системы (АС) позволяют решать специализированные задачи технологической подготовки производства на стадиях проектирования и постройки судов.
Перспективная отечественная система «Ритм-судно» состоит из графического ядра AutoCAD2002/2005, реляционной системы управления базами данных (СУБД) и функциональных программных средств, позволяющих решать следующие задачи:

· формирование информационной модели судна;

· разработка конструкторской документации (чертежи, спецификации и др.);

· разработка технологической документации (технолого-нормировочные и маршрутно-технологические карты, карты-эскизы, карты раскроя, комплектовочные ведомости и т. п.);

· проектирование технологической оснастки для изготовления деталей, узлов и секций.
1.6.2. В перспективной отечественной АС «Ритм-судно» информационная модель корпуса состоит из трёхмерной модели корпуса и реляционной базы данных (БД) проекта. Управление БД осуществляется модулем Проект-спецификация, функциями которого являются:
- ведение БД проекта (таблицы конструктивных моделей, деталей, чертежей, материалов, карт раскроя, деловых отходов);
- обмен данными по деталям и картам раскроя между рабочими местами пользователей;
- управление раскроем (формирование групп совместного раскроя, контроль полноты раскроя, ведения склада деловых отходов);


Рис. 1.7. Вид трёхмерной модели корпуса в системе «Ритм-судно»

- выпуск сводной документации по проекту.
Трёхмерная модель судна представляет собой каркас, состоящий из набора шпангоутов, ватерлиний и батоксов (рис. 1.7). В результате автоматизированной деталировки трёхмерная модель корпуса в дальнейшем заполняется твердотельными деталями: балками холостого и рамного набора, листами обшивки, настилами палуб, платформ и др.
1.6.3. Управление данными осуществляет модуль Модель, который выполняет инициализацию и настройку трёхмерной геометрической модели с автоматическим именованием линий, созданием систем координат, видов, видовых экранов, а так же обрабатывает двух- и трёхмерные каркасные модели, импортированные из систем FORAN, TRIBON и др. и, выводит на печать плазовую книгу.
Для создания геометрии трёхмерной модели используется набор программных модулей.
.1 Модуль Генерация и модификация ТЧ обеспечивает формирование уравнения судовой поверхности по 80 параметрам, описывающим главные размерения, форму шпангоутов, форму штевней (с подгонкой обводов под заданные гидростатические характеристики). Модуль обеспечивает возможность многовариантного проектирования.
.2 Модуль Конструкция производит автоматическое формирование линий притыкания и поперечных сечений внутренних перекрытий и горизонтальных конструкций (палуб, платформ, второго дна и пр.) с учётом разных форм погиби и седловатости (горизонтальных, наклонных и др.) на основе обобщённых проектных описаний. Выполняет построение промежуточных (практических) шпангоутов, стыков, пазов, линий притыкания набора к наружной обшивке, палубам, продольным переборкам. Формирует таблицы координат построенных конструкций. Генерирует линии чертежа растяжки наружной обшивки. Для многовариантного проектирования использует механизм версий и редакций. Легко перестраивает конструкции по изменившимся обводам или данным.
.3 Модуль Параметризатор отвечает за интерактивное и параметрическое описание элементов конструкций с помощью процедур проблемно-ориентированного языка. Формирует параметрические описания листовых деталей, расставляет в модели вырезы для прохода балок набора с учётом принятых закономерностей. Позволяет работать с типовыми деталями, параметрическими вырезами и другими элементами. Ранее созданные процедуры легко объединяются и адаптируются к особенностям нового проекта.
.4 Модуль Модель-Деталь осуществляет выполнение геометрических построений базовых элементов трёхмерной модели (точек, линий, поверхностей). Позволяет структурировать модель, выделять поверхности как именованные объекты. Имеет инструменты контроля формы и линий пересечения элементов. Генерирует объёмные твердотельные листовые и профильные детали конструкций, осуществляет развёртку листов сложной кривизны. Работает с иерархическими моделями чертежей, конструкций и деталей.


Рис. 1.8. Вид трёхмерной твердотельной модели корпуса в системе «Ритм-судно»

1.6.4. Создание конструкторской документации для корпусных конструкций в соответствии с ЕСКД выполняется модулями Чертёж и Проект-Спецификация, решающими на основе трехмерной твердотельной модели корпуса (рис. 1.8) следующие задачи:
компоновка чертежа, размещение рамок, штампов, видов и надписей на листах;
вывод в чертёж специальных символов (мидель-шпангоута, разрезов, сечений и других), осей абсцисс с сеткой линий, штриховки монтажных стыков и пазов и произвольных линий;
простановка в чертеже номеров позиций, размеров;
определение недостающих корпусных элементов (вырезов, шпигатов, горловин и проч.);
генерация таблиц весовой нагрузки.
Простановка номеров позиций может выполняться в двух режимах: режим конструктора с формированием спецификации в БД после простановки позиций на поле чертежа и режим технолога с выборкой номеров позиций из БД и простановкой их в чертеже. Возможна автоматизация расчёта массогабаритных характеристик деталей (масса детали, габаритные размеры, центр тяжести).
1.6.5. Создание технологической документации на проект осуществляется на основе БД проекта и трёхмерной модели судна.
.1 Модуль Деталь обеспечивает формирование контуров деталей (см. рис. 1.9) по данным чертежей рабочего проекта или эскизов плаза. Модуль позволяет описать технологические особенности детали: фаски, припуски, гибы, линии разметки, обеспечивает формирование профильных деталей, в том числе гнутых, с автоматическим расчётом инверсных линий и данных для гибки.


Рис. 1.9. Вид развёртки листа двоякой кривизны в системе «Ритм-судно»

.2 Модуль Раскрой-Корпус предназначен для комплексного решения задач раскроя материала, расчёта управляющих программ для резки металла на станках с ЧПУ. Модуль обеспечивает:
автоматический раскрой листового проката для тепловой (см. рис. 3.3) и механической резки;
автоматический и интерактивный раскрой панелей;
автоматический раскрой профильного проката;
интерактивное формирование и корректировку карт раскроя листового проката (сдвиги, повороты, совмещение кромками, периодическое размещение, оперативное слежение за коэффициентом раскроя);
проектирование и редактирование последовательности вырезки листовых деталей (точки пробивок и направлений реза, «перемычки», совмещённые резы, объединение деталей «мостиками» в один непрерывный контур и т. п.);
автоматическое определение линий притыкания набора;
выпуск управляющих программ резки и разметки металла для машин с ЧПУ («Кристалл», «Гранат», «Ритм-М», «ПеллаПЛЦ», «Комета» и другие).
.3 Модуль Технология-Детали обеспечивает автоматизированное проектирование технологических процессов изготовления деталей на основе их параметров и знаний технолога. Позволяет:

· описать технологические особенности детали (справочник технологических параметров);

· описать технологические операции и типовые маршруты;

· заполнить и протестировать базу знаний по формированию технологических процессов;

· выполнить расчёт значений технологических параметров и запись их в базу данных заказа;

· автоматически генерировать технологический процесс изготовления детали;

· редактировать технологический процесс, полученный автоматически;

· формировать выходные документы по технологическому процессу изготовления изделия.
.4 Модуль Технология-Сборки обеспечивает автоматизированное проектирование техпроцессов сборочно-сварочного производства на основе трёхмерной электронной модели корпуса, БД конструкции корпуса и БД по технологии корпусных работ. Позволяет:
описывать корпусные конструкции произвольной сложности;
задавать неограниченное множество параметров детали;
формировать стратегию монтажа сборочных единиц;
описывать связи между сборочными единицами;
задавать неограниченное количество параметров связи;
описывать типовую технологию изготовления изделия;
описывать ресурсы, необходимые для выполнения технологических операций;
описывать знания технолога по выводу рабочего технологического процесса из параметров сборочной единицы;
выполнять графический ввод данных по сварным швам;
формировать рабочие чертежи по предварительной сборке;
генерировать сводный документ по технологическому процессу (с последовательностью выполнения технологических операций, пооперационной трудоёмкостью, требуемыми ресурсами, описанием сварных швов).
1.6.6. Технологическая оснастка для изготовления деталей и сборочных единиц в системе «Ритм-Судно» создаётся при помощи модуля Модель-Деталь, решающего следующие задачи:

· расчёт данных и выпуск документации для изготовления гибочной оснастки (шаблонов, каркасов) для изготовления неплоских листовых деталей;

· расчёт инверсных кривых для гибки профильных деталей;

· расчёт данных и выпуск документации для изготовления и настройки сборочно-сварочных индивидуальных и универсальных постелей (рис. 1.10);


Рис. 1.10. Результаты расчёта высоты лекал сборочно-сварочной постели в системе «Ритм-судно»


· расчёт данных и выпуск документации для разметки листов обшивки.
В состав расчётных данных по постелям входят схемы установки лекал, детали постелей, данные для настройки коксов.
В состав расчётных данных по секциям входят базовые и контрольные линии, контуровочные эскизы, малки установки шпангоутов, рёбер жёсткости, платформ, переборок и других элементов судовых конструкций.
1.6.7. Дополнительные модули и программы.
.1 Модули Трассировка и Трассы – твердотельное моделирование трубопроводов в помещениях судна с параметрическим описанием трубопроводных элементов или их вставкой из внешнего файла, автоматическое разделение трубопроводных трасс на трубы (установку соединений).
.3 Модуль Цена – оценка стоимости транспортных и рыбопромысловых судов на ранних стадиях проектирования.
.4 Модуль Цена-Оптим – определение цены постройки судна на этапах проектирования: коммерческое предложение, технический проект, рабочий проект.
.5 Программа Метролог – организация учёта средств измерений, используемых на предприятии.
.6 Программа Делопроизводство – учёт входящей и исходящей корреспонденции предприятия.
.7 Программа Собираемость – выполняет оценку собираемости судового оборудования и сборочно-монтажных единиц. Назначает оптимальные размерные характеристики отдельных звеньев расчётной цепи.

II. основные способы определения формы и размеров деталей

2.1. Детали I и II групп. Разработка карт эскизов

2.1.1. Деталями I группы называют детали, контуры которых не связаны с обводами корпуса. Для определения формы и размеров таких деталей никаких дополнительных построений выполнять не требуется. Их форма и размеры полностью задаются соответствующими рабочими чертежами и эскизами.
2.1.2. К деталям II группы относят детали, лежащие в плоскости мидель-шпангоута. Для определения формы и размеров деталей данной группы также никаких дополнительных построений выполнять не требуется. Их форма и размеры могут быть получены в виде плоских заготовок, вычерченных по размерам и лекальным обводам практического корпуса. При масштабной разбивке контуры плоских заготовок можно получить наложением прозрачной плёнки на участок практического (плазового) корпуса и перекалывания точек при помощи иглы с лупой. При натурной разбивке размеры прямолинейных кромок получают прямыми измерениями, криволинейные кромки – переносом (перекалыванием) кривых с практического корпуса.
2.1.3. Карты эскизов разрабатывают с целью выдачи информации, необходимой при выполнении разметки деталей на плоских заготовках и при вычерчивании копир-чертежей или копир-шаблонов. Эскиз (см. пример на рис. 2.1) должен содержать все данные, необходимые для изготовления детали: размеры, надписи маркировки и ориентировки, (верх, низ, корма, нос, борт и др.), линии приварки набора, вид разделки кромок под сварку, припуски и маршрут обработки деталей.
2.1.4. Эскиз вычерчивают без соблюдения масштаба, но с соблюдением пропорций. Иногда контуры деталей копируют с масштабной разбивки на прозрачную плёнку (кальку), используемую затем в качестве шаблона при вычерчивании карт раскроя или копир-чертежей.



Рис. 2.1. Пример оформления эскиза детали на карте эскизов



2.2. Способы построения развёрток деталей
III группы

2.2.1. Деталями III группы называют плоские детали, расположенные вдоль корпуса судна перпендикулярно или наклонно к плоскости ПМШ. Контуры и размеры таких деталей можно получить с помощью растяжки особой вспомогательной линии, называемой строевой.
2.2.2. Строевая – это линия, построенная на плазовом корпусе по определённому закону. К её построению прибегают в тех случаях, когда линии на корпусе проецируются в искажённом виде.

Рис. 2.2. Определение истинной длины кривой

2.2.3. Построение строевой можно выполнять с использованием правил начертательной геометрии, представляя проекцию любой кривой линии как предел ломаной. При этом можно применить известное правило о том, что длина отрезка пространственной прямой, не параллельной плоскостям проекций, равна гипотенузе прямоугольного треугольника, одним катетом которого является проекция отрезка на плоскость, другим – разность расстояний концов отрезка от той же плоскости. Применительно к продольным линиям, искажаемая проекция которых имеется на корпусе, одним из катетов прямоугольного треугольника является размер шпации Ш, другим – расстояние между точками пересечения шпангоутов с продольной линией П (прогресс). Так, истинная длина слабо изогнутой кривой АВ (рис. 2.2) будет равна 13 EMBED Equation.3 1415.
2.2.4. Растяжку продольной линии корпуса можно определять графически. Для этого огибанием рейкой проекции линии АД на корпусе определяют прогрессы П1П4, а затем выполняют построения, приведённые на рис. 2.3. Получив точки А, Б, В, Г, Д, соединяют их плавной кривой, затем огибают рейкой и отмечают на рейке концы продольной линии.


Рис. 2.3. Графическое определение растяжки
продольной линии

Расстояние между отмеченными точками в спрямлённом виде является растяжкой рассматриваемой продольной линии.


Рис. 2.4. Построение развёртки бокового кильсона,
расположенного параллельно диаметральной плоскости

2.2.5. На рис. 2.4 и 2.5 показаны схемы определения формы и размеров бокового кильсона в носовой оконечности корпуса. Как видно из построений, растяжка строевой изображается прямой линией, истинная длина которой в первом случае (рис. 2.4) равна сумме истинных шпаций (Ш), во втором (рис. 2.5) – сумме расстояний между шпангоутами, взятыми по растяжке строевой и называемыми растянутыми шпациями (РШ).
2.2.6. Построение развёртки кильсона начинают с построения контрольных (строевых) линий на плазовом корпусе. Если кильсон, расположен параллельно диаметральной плоскости, то строевую отмечают одной риской в произвольно выбранном месте (риска С на рис. 2.4). Затем к линии кильсона прикладывают рейку и на неё выносят с плаза строевую риску и точки пересечения кильсона с линиями шпангоутов наружной обшивки и второго дна. На боковой проекции одноимённых шпангоутов параллельно основной линии пробивают строевую линию. Совмещая строевую линию с рейкой, накалывают точки верхней и нижней кромок кильсона на каждом шпангоуте. По этим точкам прочерчивают линии, которые и определяют контур развёртки данного кильсона в районе 10–14 шпангоутов.
2.2.7. Для построения контура кильсона, расположенного не параллельно диаметральной плоскости (рис. 2.5, а), выполняют дополнительные построения, которые в основном сводятся к определению истинной длины стрингера (его растяжки). Как и в первом случае, прочерчивают строевую линию перпендикулярно к линиям проекции стрингера.




Рис. 2.5. Построение развёртки бокового кильсона, расположенного не параллельно диаметральной плоскости для случая наклонного 2-го дна (а) и горизонтального 2-го дна (б)

По этой линии на рейку снимают точки её пересечения с каждым из шпангоутов, то есть величину прогрессов проекции стрингера (рейка р-1). Одновременно, совмещая строевые линии, на рейку снимают точки пересечения линий стрингера с линиями шпангоутов наружной обшивки и второго дна (рейка р-2).
На боковой проекции по размеру, снятому с рейки р-2, определяют уклон положения стрингера, то есть растяжку строевой линии или размеры увеличенной (растянутой шпации). Рейку укладывают по линии растяжки строевой, снимают на неё размер растянутых шпаций (отмечают рисками точки пересечения строевой со шпангоутами) и прочерчивают линии шпангоутов (параллельно основным шпангоутам) растянутых шпаций. Далее пробивают строевую линию, параллельную ОЛ. Совмещая риски с рейки р-2 по вновь прочерченным шпангоутам, накалывают точки верхней и нижней кромок кильсона. По наколотым точкам прочерчивают линии, которые определяют контур кильсона.
2.2.8. В случае горизонтальности второго дна, что обычно для большинства судов, за строевую линию принимают верхнюю кромку кильсона (точку при втором дне), так как на развертке она будет прямой линией, расположенной перпендикулярно к шпангоутам (см. рис. 2.6, б). Если линия кильсона расположена наклонно, её развёртку выполняют таким же способом, но с обязательным прочерчиванием строевой линии.
2.2.9. Построение развёрток бортовых стрингеров выполняется аналогично построению развёрток кильсонов. На рис. 2.6 дано построение контуров бортовых стрингеров.


Рис. 2.6. Построение развёртки бортового стрингера, расположенного параллельно основной плоскости (а) и наклонно к ней (б)

У горизонтального стрингера (рис. 2.6, а) на рейку р-1 наносят точки бортовой и внутренней кромок его по каждому шпангоуту.
На продольной проекции пробивают строевую линию и, совмещая строевые, накалывают эти точки на одноимённых шпангоутах. Через вынесённые точки прочерчивают линии бортовой и внутренней кромок, которые определяют развёртку данного стрингера.
2.2.10. Для бортового стрингера с уклоном (рис. 2.6, б) предварительно выполняют построения для определения растянутой шпации. На линиях шпангоутов на корпусе прочерчивают строевую линию (перпендикулярную к линиям стрингера). На рейку р-2 снимают замеры прогресса, вычерчивают их на боковой проекции и определяют размеры растянутой шпации РШ с помощью рейки р-4. Полученные шпангоуты растянутой шпации пробивают параллельно основным шпангоутам и перпендикулярно им пробивают строевую линию. Проецируют точки бортовой и внутренней кромок стрингера с корпуса на бок (по рейке р-3) и накалывают их на растянутых шпациях. Через вынесенные точки прочерчивают линии, получая развёртку бортового стрингера с уклоном.


2.3. Способы построения развёрток деталей
IV группы

2.3.1. Деталями IV группы называют изогнутые детали, расположенные перпендикулярно или наклонно к плоскости мидель-шпангоута (детали со сломом, цилиндрические и конические детали). Контуры и размеры деталей IV группы получают теоретически точными способами развёртывания на плоскость. Однако следует иметь в виду, что построения по теоретическим линиям не даёт абсолютно точной развёртки детали.
2.3.2. Деталями со сломом являются такие, у которых листы и шпангоуты на плазовом корпусе прочерчены в виде прямых ломаных линий. К этой группе деталей относятся листы килевого пояса, фальшбортов и др. Развёртки таких деталей выполняют обычными способами геометрических построений.
2.3.3. Как правило, листы килевого пояса на большей части корпуса расположены горизонтально, однако в составе наружной обшивки корпуса могут иметься листы, отогнутые по прямой линии.
2.3.4. Развёртка такого листа на плоскость несложна и выполняется в следующей последовательности (см. рис. 2.7, а). В верхней части изображена проекция участка килевой коробки. Пятка коробки горизонтальна и расположена под углом к ДП. Она представляет собой трапецию ЕАБЖ. Наклонная часть коробки – четырёхугольник АВДБ, линия слома – прямая АБ. Если мысленно разгибать коробку до совмещения отогнутой части с ОП, то пазовые точки В, Г и Д будут перемещаться в плоскостях, перпендикулярных линии слома АБ, то есть по траектории, указанной на рисунке пунктиром, и придут в положение В, Г, Д.


Рис. 2.7. Развёртка килевого листа наружной
обшивки без учёта скругления линии слома (а)
и с учётом скругления (б)

Расстояние между точками А и В на развёртке будет равно длине участка 7-го шпангоута между ОП и пазом на плазовом контуре. Указанных условий достаточно, чтобы однозначно определить конечное положение пазовой точки В. Для других шпангоутов положение пазовых точек (Г и Д) определяют аналогично. Соединяя пазовые точки с соответствующими точками линии слома, получают развёртку килевой коробки, ограниченную контуром ЕАВДБЖ.
2.3.5. В описанном построении опущены два существенных момента: во-первых, не принималась во внимание толщина развёртываемого листа, во-вторых, не учитывалось то обстоятельство, что при изгибе листа его участки сопрягаются не под углом, а по цилиндрической поверхности.
2.3.6. Величину допущенной погрешности можно оценить следующим образом. На рис. 2.7, б приведено реальное сечение изогнутого листа. Общая длина развёртки по нейтральному слою составит:
13 EMBED Equation.3 1415.
(2.1)

Для принятого способа определения длины развёртки:
13 EMBED Equation.3 1415.
(2.2)

Погрешность равна:
13 EMBED Equation.3 1415.
(2.3)

При наиболее распространённом случае, когда R=2s и
·=
·/2,
·l=0,07s. Подобной погрешностью как правило пренебрегают. однако в некоторых случаях, например при гибке на 90° радиусом R=10
·s, эта погрешность составляет уже 3,5
·s, то есть является значительной и её необходимо учитывать. В таких случаях развёртку следует выполнять по нейтральному слою и показывать для каждого участка скругления не одну линию слома, а две – начало и конец изгиба.
2.3.7. Развёртка килевого листа, имеющего уклон в продольном направлении, требует более сложного построения. Сначала определяют растяжку киля в диаметральной плоскости. На боковой проекции строят шпангоуты с растянутой шпацией. Фактически этим определяют истинную длину листа от ДП до линии его слома. Затем снимают размеры полушироты листа до слома и выносят их на одноимённые шпангоуты на развёртке.


Рис. 2.8. Развёртка килевого листа наружной
обшивки, имеющего уклон в продольном
направлении

По вынесенным точкам прочерчивают линию слома на развёртке и подстраивают к ней ту часть листа, которая расположена за сломом. Для этого вычерчивают линии подъёма киля и проекции паза на боку (рис. 2.8, б). Из точки пересечения линии паза со шпангоутом опускают перпендикуляр на линию подъёма киля. Полученный размер l – есть отклонение точки паза от прямой линии шпангоута на развёртке листа. Такие построения можно сделать на каждом шпангоуте и, соединив все точки, получить линию паза на развёртке. Практически достаточно выполнить эти построения на одном среднем, а лучше на двух крайних шпангоутах. На остальных шпангоутах из точек при сломе делают радиусные дуги размерами, равными растяжке от линии слома до паза. Затем определяют растяжку паза.
Установив рейку растяжки паза по крайним точкам (которые должны совпадать), наносят точки остальных шпангоутов на прочерченные дуги. Соединив эти точки с точками шпангоутов при сломе, получают линии шпангоутов на развёртке, прочерчивают линию паза через все точки шпангоутов и получают контур развёртки половины килевого листа с уклоном. Вторая половина листа симметрична. При развёртке листов килевого пояса необходимо учитывать толщину листа и производить построения по специально прочерченным нейтральным линиям листа.
2.3.5. Цилиндрические листы, входящие в состав наружной обшивки, разворачивают специфическим методом.
В верхней части рис. 2.9 приведена проекция листа на плазовом корпусе. В нижней – его проекция на ОП (параллелограмм АБВГ).


Рис. 2.9. Построение развёртки
цилиндрического листа наружной обшивки

Спроецировав лист ещё раз на плоскость, параллельную образующей (перпендикулярно стрелке А), получают истинную величину согнутого листа – контур А'Б'А'Г'В'Г'. Разогнув лист и совместив его с плоскостью проекций, получают развёртку листа, показанную на рисунке условным пунктиром. При разгибании листа пазовые точки шпангоутов будут перемещаться перпендикулярно к образующей Б'В', а длина дуги шпангоута на развёртке, например А"Б'А", будет равна длине дуги 17-го шпангоута на плазовом корпусе.
2.3.6. Для нахождения стрелки погиби шпангоута на развёртке рассмотрим два заштрихованных треугольника ДЕЖ и ЖЗВ. Они подобны как прямоугольные треугольники с взаимно перпендикулярными сторонами. Катет ЕЖ равен искомой величине у, гипотенуза ДЖ – стрелке погиби шпангоута на плазовом корпусе т. Катет ЗВ равен расстоянию на плазовом корпусе между двумя шпангоутами, то есть прогрессу П, а гипотенуза ЖВ – растяжке образующей цилиндра между двумя шпангоутами 13 EMBED Equation.3 1415. Из подобия треугольников находят13 EMBED Equation.3 1415 откуда выражают 13 EMBED Equation.3 1415. Длину пазовых кромок определяют, построив их растяжки описанным выше способом.
Таким образом, изображение листа на плазовом корпусе содержит все исходные данные, необходимые для построения его развёртки. Развёртка строится так, как показано условным штрихпунктирном в правой части рис. 2.9, без выполнения промежуточных построений. Линия БВ на проекции «корпус» (Б'В' на развёртке) является строевой.
Строевые на корпусе и развёртке должны быть прямыми. С них снимают ширину листа на корпусе и выносят на развертку. Линии шпангоутов на развертке листа, как правило, получаются кривыми. Величина стрелки погиби их зависит от поперечной кривизны листа и от величины угла, образуемого направлением листа к плоскости шпангоутов.
2.3.7. Определение стрелок погиби шпангоутов на развёрнутом листе конической формы производят следующим образом: на проекции листа на корпусе от верхнего до нижнего паза по шпангоутам прочерчивают хорду.
При пересечении хорд со строевой линией получают точки а, b, с на шпангоутах 1, 2 и 3-м (рис. 2.10.). На шпангоуты боковой проекции проектируют точки а', Ь', с' и точки шпангоутов при строевой линии k', d', Г. На боковой проекции получают линии по строевой и по кромкам листа. Из строевой линии точки k', d', l/ перпендикулярно к ней проектируют на строевую линию кромок листа. Получают точки k", d", l". Полученные отрезки Х', Х" и Х"' соответственно будут стрелками погиби для 1, 2 и 3-го шпангоутов на развернутом листе.


Рис. 2.11. Прибор М.Я. Макарова и А.М. Лебедева для определения стрелок погиби шпангоутов на развёрнутых листах наружной обшивки



Рис. 2.10. Построение развёртки конического листа наружной обшивки

2.3.8. Для определения стрелок погиби шпангоутов на развёрнутом листе пользуются специальным прибором М. Я. Макарова и А. М. Лебедева (рис. 2.11). Прибор состоит из четырёх линеек 1, 2, 3, 4 с миллиметровыми делениями и шести передвижных кареток 5, 6, 7, 8, 13 и 14. Две горизонтальные линейки имеют шарнирное соединение. Вертикальная линейка 3 шарнирно соединена с кареткой 6, а линейка 4 – с кареткой 7. Каретки 5, 6, 13 и 14 имеют зажимные винты 9, 10, 11 и 12. Для уменьшения размера и удобства пользования линейку 1 изготовляют длиной 250 мм. Поэтому размер шпации более 250 мм необходимо принимать в масштабе 1:2, 1:3 или 1:4. В таком же масштабе следует принимать размер прогресса П. В этом случае треугольник на приборе получится не истинный, а подобный, но величина его углов останется неизменной.
Стрелку погиби шпангоута на развёрнутом листе определяют по формуле 13 EMBED Equation.3 1415, где у – стрелка погиби шпангоута на корпусе, замеренная от хорды до шпангоута по строевой линии (линии средней нормали); Р – половина расстояния (прогресса) между основным и двумя крайними шпангоутами на корпусе, измеренная по строевой линии; РШ – растянутая шпация.
Растяжка шпации по строевой учитывается прибором автоматически.
Для получения величины стрелки погиби на развёрнутом листе необходимо:
а) каретку 14 установить на линейке 2 на расстоянии Ш, равном величине выбранного масштаба шпации, и закрепить винтом 9;
б) на линейке 1 установить каретку 6 на расстоянии у, равном размеру погиби шпангоута на проекции листа на корпусе. Каретку закрепить винтом 10;
в) каретку 5 установить и закрепить винтом 12 на линейке 4 на расстоянии П, равном прогрессу (в масштабе);
г) на линейке 3 против указательной риски на плоскости каретки снять размер стрелки погиби в миллиметрах.


Рис. 2.12. Симметро-линейка М.Я. Макарова
и А.М. Лебедева:
а – общий вид линейки; б – схема передвижения линеек при закреплённом ползуне 3; в – схема передвижения линеек при закреплённом ползуне 4

2.3.9. Для построения развёртки листов наружной применяют другой прибор Макарова – Лебедева – симметро-линейка (рис. 2.12, а). Линейка состоит из трёх линеек 1, 2 и 3, шарнирно соединённых рычагами I, II и III. Шарнирные соединения у средней линейки 2 соединены с ползунами 3 и 4, которые могут быть неподвижно закреплены на линейке при помощи зажимных винтов.
Принцип использования данного прибора ясен из схем, приведённых на рис. 2.12, б и в.
2.4. Способы построения развёрток деталей
V группы (двоякой кривизны)

2.4.1. Детали V группы (листы двоякой кривизны) теоретически не могут быть развёрнуты на плоскость простыми геометрическими методами. При значительной кривизне поверхность таких листов совместить с плоскостью можно только путём растяжения одних зон и укорочения других. Поскольку большинство листов судового корпуса имеет незначительную кривизну, то развёртку листов всё же ведут специальными геометрическими методами, но все они являются приближёнными.
2.4.2. Для определения дополнительных данных, фиксирующих контур развёртываемого листа, существует более 50 различных способов, отличающихся большей или меньшей точностью и обоснованностью геометрических построений. Все графические способы развёртки листов в зависимости от типа вспомогательных построений, используемых при развёртке, можно разделить на две основные группы:
1) развёртки листов при помощи линий, идущих вдоль листа и пересекающих все его шпангоуты, то есть при помощи строевых;
2) развёртки листов при помощи диагональных линий.
На отечественных заводах наибольшее распространение нашли из первой группы – способы Е. Е. Егорова и А. М. Челнокова, а из второй – диагональный (голландский) способ.
2.4.3. Развёртывание листа относительно строевой линии, проведённой на проекции «корпус», выполняют по определённому закону. Наиболее приемлемым законом является тот, который обеспечивает получение строевой линии на развёртке листа в виде прямой. Для повышения точности развёртки некоторые методы предусматривают построение нескольких строевых.
2.4.4. Метод Егорова. Метод, предложенный мастером Е. Е. Егоровым, сравнительно прост, но применим для развёртки листов с малой продольной и поперечной погибью и малыми перекосами, то есть с погибью, близкой к цилиндрической или конической поверхностям; в других же случаях применение этого метода даёт заметные отклонения от действительного контура развёрнутого листа и его следует применять осмотрительно.
При развертке по методу Егорова строевую вычерчивают в виде прямой и на проекции листа и на его развёртке (рис. 2.13); все остальные линии листа будут менять свой вид и свое положение по мере развёртывания. На проекции листа выбирают средний шпангоут, проводят его хорду и из середины хорды восстанавливают перпендикуляр, который является строевой линией и пересекает (в пределах листа) всю группу шпангоутов. Эта прямая на корпусе одновременно является следом плоскости строевой, перпендикулярной к плоскостям шпангоутов и к хорде среднего шпангоута. За пределами проекции листа, близко к его стыку, обращенному к ДП, строят начальную линию, перпендикулярную к строевой. После этого проецируют на плоскость строевой оба паза и строевую линию, для чего на рейки 1, 2 и 3 снимают ординаты пазов и строевой от начальной линии (рис. 2.13, а).


Рис. 2.13. Развёртывание листа сложной кривизны по методу Е. Е. Егорова:
а – проекция на корпусе; б – проекция листа на плоскость строевой; в – развёртка листа.
1–4 – рейки; 5 – строевая; 6 – начальная (базовая) плоскость; 7 – растяжка строевой; 8, 9 – проекция на строевую плоскость верхней и нижней кромок листа

Пробивая начальную линию и откладывая от неё на соответствующих шпангоутах снятые ординаты, получают проекцию обоих пазов и строевой на плоскость строевой (рис. 2.13, б), причём строевая в этом случае проецируется своей истинной длиной.
Отдельно пробивают прямую, на которой откладывают точки пересечения шпангоутов с растянутой строевой и восстанавливают к ним перпендикуляры (рис. 2.13, в). На перпендикулярах по обе стороны от строевой откладывают соответствующие ширины листов по шпангоутам, снятые на рейку 4 с плазового корпуса. Отмеченные точки соединяют плавными кривыми и получают верхнюю и нижнюю пазовые кромки.
Однако наличие на развёртке шпангоутных линий, изображённых в виде прямых отрезков, противоречит действительности; необходимо найти их искривление. Вместо стрелки погиби у при работе по методу Егорова учитывают сдвиг концевых точек шпангоутов. Для этого из точек пересечения шпангоутов со строевой (рис. 2.13, в) проводят нормали к строевой, которые пересекут обе пазовые линии. Отрезки аб для верхнего паза и вг для нижнего паза и будут теми сдвигами, которые получат на развёртке листа концы шпангоутов. Эти отрезки на развёртке следует откладывать в те же стороны, в какие берутся их размеры от шпангоутных сечений.
2.4.5. Метод А. М. Челнокова менее условен, более точен, технически обоснован и хорошо подходит для натурного плаза. При развёртке листов по методу А. М. Челнокова в качестве строевой используется так называемая средняя нормаль. Средняя нормаль – это кривая линия, пересекающая шпангоутные линии под прямыми углами к их касательным.


Рис. 2.14 – Построение средней нормали.

Графическое построение точек средней нормали на шпангоутах плазового корпуса выполняют следующим образом (рис. 2.14). Например, необходимо построить среднюю нормаль к шпангоутным кривым 11, 12, 13, начиная от точки О среднего шпангоута. Из точки О как из центра произвольным радиусом ОА засекают на линии шпангоута точки А и А'. Из точки О восстанавливают перпендикуляр ОС к хорде АА'. Затем из точки О произвольным радиусом ОБ делают засечки на линии соседнего шпангоута 13 в точках Б и Б'. Опускают перпендикуляр из точки О на хорду ББ' и полученный угол СОЕ делят пополам. Биссектриса этого угла пересечет шпангоут 13 в точке К, являющейся в первом приближении точкой средней нормали. При резко изменяющейся кривизне шпангоута касательная к кривой этого шпангоута в точке К иногда не будет параллельна хорде ББ'. Тогда перпендикуляр ОК не будет нормалью к этой кривой в точке К.


Рис. 2.15 – Развёртка листа по методу
А. М. Челнокова:
а – проекция листа на корпусе; б – рейка разности растяжек верхней и нижней вспомогательных строевых; в – развертка листа
1 – проекция средней нормали: 2 – проекция верхнего паза; 3 – проекция нижнего паза; 4 – проекция верхней вспомогательной строевой; 5 – проекция нижней вспомогательной строевой; 6 – растяжка средней нормали; 7 – верхний паз; 8 – нижний паз; 9 – растяжка верхней вспомогательной строевой; 10 – растяжка нижней вспомогательной строевой; 11 – разность растяжек; 12 – след пересечения листа плоскостью шпангоута.

В таких случаях, приняв точку К за середину дуги, от неё в обе стороны шпангоута отмечают равные отрезки KB и KB'. На хорду ВВ' из точки О опускают перпендикуляр ОГ. Проводя биссектрису угла СОГ, на линии шпангоута 13 получают точку О', которая и будет искомой точкой средней нормали для 12-го и 13-го шпангоутов. Точка О', в свою очередь, будет исходной для построения пересечения средней нормали со следующим шпангоутом. Аналогичное построение ведется и в сторону 11 шпангоута.
Полученные точки О, О' и О" соединяют плавной кривой, которая будет проекцией средней нормали листа на плазовом корпусе.
Построение развёртки листа производят в следующей последовательности. На проекции разворачиваемого листа строят среднюю нормаль, начиная от среднего шпангоута. От неё вверх и вниз на расстоянии 300 мм по обводу шпангоутной линии строят дополнительные вспомогательные строевые – верхнюю и нижнюю (рис. 2.15, а). Для всех пяти продольных линий – верхнего и нижнего пазов, средней нормали и вспомогательных строевых – определяют растяжки, которые снимают на рейку; при этом растяжки пазов и средней нормали снимают на от дельные грани рейки, а растяжки вспомогательных строевых – на одну грань рейки и начиная от среднего шпангоута (шп. 21) к концевым.
Так как на рейке риска среднего шпангоута для вспомогательных строевых совмещена, то на ней будут видны разности их растяжек по каждому шпангоуту (рис. 2.15, б), необходимые для определения положения средней нормали на «развернутом листе. Кроме того, изготовляют рейки-растяжки шпангоутов, на которых отмечают риски средней нормали, пазов и вспомогательных строевых.
На плазе пробивают прямую АБ (рис. 2.15, б) и перпендикулярно к ней – прямую ВГ. Точка пересечения этих двух прямых является первой точкой средней нормали-строевой. Затем вычерчивают кривую среднего шпангоута, для чего по формуле 13 EMBED Equation.3 1415 вычисляют стрелку погиби шпангоутной дуги.
Стрелку погиби откладывают перпендикулярно к линии ВГ на высоте, равной растяжке среднего шпангоута. Затем по линии АБ укладывают рейку растяжки средней нормали и отмечают ориентировочно (по шпангоутным рискам на рейке растяжки) участки, через которые пройдут шпангоутные кривые.
На развёрнутом листе средняя нормаль не будет горизонтальной прямой, а точки пересечения её со шпангоутами расположатся на кривой, которая может иметь выпуклость вверх или вниз от горизонтали в зависимости от направления веерообразности листа. Величины опускания средней нормали от горизонтали на каждом шпангоуте находятся следующим образом.
Как уже указывалось, растяжки верхней и нижней вспомогательных строевых снимают на одну сторону рейки, причём риски среднего шпангоута совмещают. Следовательно, для каждого шпангоута непосредственно на рейке будут видны разности растяжек, которые обозначают буквой п. Поэтому составляют таблицу, в которую вносят все данные, необходимые для определения величины опускания средней нормали, обозначаемой буквой Ф. Опускание средней нормали в данной шпации определяют по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415.
(2.4)

Величины опускания средней нормали откладывают в ту сторону, где растяжка вспомогательной строевой короче. На разворачиваемом листе перпендикулярно к линии АБ против соответствующих шпангоутов откладывают величины опускания и проводят короткие отрезки прямых (длиной 100–150 мм) параллельно линии АБ (рис. 2.15, в). Затем рейку растяжки средней нормали накладывают на лист так, чтобы на прямой АБ и на рейке точки среднего шпангоута совпали; после этого, изгибая рейку, придают ей такое положение, при котором отметка каждого шпангоута ложится на соответствующий ему короткий отрезок прямой, определяющий опускание средней нормали. Линию прочерчивают по рейке. Далее из точек шпангоутов на линии средней нормали, как из центров, радиусом 300 мм вверх и вниз от нормали очерчивают короткие дуги. По этим дугам устанавливают рейки растяжек верхней и нижней вспомогательных строевых линий, причём риску среднего шпангоута на рейке совмещают с соответствующей точкой среднего шпангоута по развёртке листа. На дугах отмечают по рейке точки соответствующих шпангоутов.
Таким же образом находят точки пазов, очерчивая дуги радиусами, равными ширине участка от вспомогательной строевой линии до кромки паза при соответствующих шпангоутах. По полученным пяти точкам строят шпангоутные кривые, чем и заканчивается построение развёртки листа.
Для проверки правильности выполненных построений пользуются диагоналями. На развёрнутом листе пробивают прямые диагонали (рис. 2.15, в). Точки пересечения их со шпангоутными линиями переносят на соответствующие проекции шпангоутов плазового корпуса, измеряя отрезки от пазовых кромок до точек пересечения диагоналей со шпангоутами.
На плазовом корпусе диагонали изображаются кривыми линиями. Растяжки проекций диагоналей строят обычным путём. Если длина полученных растяжек диагоналей будет соответствовать длине прямых диагоналей развёрнутого листа, то можно быть уверенным в правильности построения контура листа обшивки.
2.4.6. Американский способ (рис. 2.16) применяют при плавном изменении кривизны шпангоутов на проекции листа. Он более прост, но позволяет достаточно точно построить среднюю нормаль.


Рис. 2.16 – Приближённое построение средней нормали:
1 – средняя нормаль; 2 – хорды.

На плазовом корпусе проводят хорды шпангоутных дуг, ограниченных контурами листа. На среднем шпангоуте (шп. 12) выбирают точку О, приходящуюся на вершину погиби, и из неё опускают перпендикуляры на хорды 13-го и 11-го шпангоутов.
Углы между этими перпендикулярами и перпендикуляром к точке О делят пополам и проводят биссектрисы до пересечения с дугами 13-го и 11-го шпангоутов. Полученные точки О' и О" служат началом подобного же построения.


Рис. 2.17 – Диагональный способ развёртки листов сложной кривизны:
а – проекция листа на корпусе; б – реечный шаблон

2.4.7. Развёртывание листов может быть выполнено и без построения строевой, например, при помощи диагональных линий (метод диагоналей). При этом методе (его так же называют голландским методом) на проекции листа на плазовом корпусе наносят среднюю линию и проекции диагоналей в двух смежных шпациях (рис. 2.17, а). Затем выполняют растяжки всех линий, по ним заготовляют деревянные рейки, из которых сколачивают шаблон листа, развёрнутого на плоскость (рис. 2.17, б). Способ прост, однако недостаточно точен и весьма трудоёмок.
2.4.8. Для масштабного плаза разработан способ развёртывания листов сложной кривизны, в котором в качестве строевой принята геодезическая линия.
Геодезической линией данной поверхности называется такая линия, соприкасающаяся плоскость которой в любой точке линии перпендикулярна касательной плоскости этой поверхности в этой же точке. Характерным свойством геодезической линии является то, что она при спрямлении развёртываемой поверхности становится прямой.
Соприкасающейся плоскостью пространственной кривой называется такая плоскость, которая проходит через три бесконечно близкие точки этой кривой. Геодезическая линия соединяет точки поверхности в заданном направлении по кратчайшему расстоянию.
.1 Геодезическая линия на произвольной поверхности строится следующим образом. На поверхности Q (см. рис. 2.18) выбирают начальную точку М и направление геодезической линии в этой точке, то есть прямую МТ. Через прямую МТ и нормаль к поверхности МА проводят плоскость Р. Эта плоскость пересекает поверхность Q по кривой лини.


Рис. 2.18. Построение геодезической линии
на поверхности

На линии пересечения откладывают дугу ММ. В точке М строят нормаль к поверхности МА. Через эту нормаль и точку М проводят плоскость Р. На линии пересечения поверхности этой плоскостью откладывают дугу ММ. В точке М строят нормаль к поверхности МА. Через нормаль МА и точку М проводят плоскость Р и т. д. Построенная таким образом линия приближается к геодезической и в пределе, при стремлении этих дуг к нулю, она становится геодезической линией.
.2 Лист, подлежащий развёртыванию на плоскость, задаётся частью практического корпуса судна, ограниченной верхним (ВП) и нижним (НП) пазами, шпангоутами в пределах этого листа и линиями кормового и носового стыков (рис. 2.19). Все графические построения и расчёты выполняются в том масштабе, в каком выполнена проекция листа на корпусе.


Рис. 2.20. Определение точки касания



Рис. 2.19. Построение геодезической линии
на проекции листа

3. Построение геодезической линии на проекции листа заключается в следующем. Выбирается средний (начальный) шпангоут в пределах развёртываемого листа и проводится хорда, стягивающая пазовые точки этого шпангоута. Проводится касательная к среднему шпангоуту параллельно хорде. Если лист ограничен чётным числом шпангоутов; то построение начинается от одного из средних шпангоутов, лучше с того, который имеет большую кривизну. Определяется точка касания. Для этого на касательной находят точки, одинаково удалённые от шпангоута (на 1–2 мм), а расстояние Q делится пополам (рис. 2.20). Полученная точка А считается точкой касания.
Через точку А проводят нормаль к начальному шпангоуту и продолжают её в обе стороны до пересечения со всеми шпангоутами. Затем строятся нормали к каждому из остальных шпангоутов (кроме крайних) через точки пересечения их с нормалью к начальному шпангоуту. Определяются углы
· между нормалями к смежным шпангоутам.
Точка А (см. рис. 2.20) определяет начало геодезической линии на проекции листа, а нормаль к начальному шпангоуту её направление в районе этого шпангоута. Положение геодезической лини на шпангоутах, смежных с начальным, определяется точками пересечения их с нормалью к начальному шпангоуту. Положение геодезической линии на всех остальных шпангоутах определяется отклонением от нормали к начальному шпангоуту, которое может быть рассчитано по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415,
(2.5)

где
·i – смещение геодезической линии от нормали к начальному шпангоуту по i-ому шпангоуту, мм;
i – условный порядковый номер шпангоута (у начального шпангоута i=0);
n – порядковый номер шпации в направлении от начального шпангоута);
Пn, Пn+1 – прогрессы шпаций, измеренные в направлении нормали к начальному шпангоуту, соответственно для шпаций n и n+1, мм;
k – коэффициент, определяемый по формуле k=i-n; в расчёт принимаются только положительные значения k.

· – угол между нормалью к начальному шпангоуту и нормалью к i-ому шпангоуту, рад.

Рис.5.2 Определение
точки касания
Угол
·i должен быть определён в радианах. При использовании транспортира шкала которого нанесена в градусах, необходимо произвести пересчёт замеренного угла по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415,
(2.6)

где
·р – угол
·i, определяемый в радианах;

·є – угол
·i, измеренный в градусах.
Смещение геодезической линии по формуле (2.1) определяют в табличной форме (табл. 2.1).
Первый столбец таблицы содержит условный номер шпации n. Нумерация шпаций начинается от начального шпангоута.
Второй столбец заполняется номерами шпангоутов, которые ограничивают соответствующую шпацию.
Третий, четвертый, пятый и шестой столбцы заполняются значениями прогрессов, разностями прогрессов, углов между нормалями и произведениями (Пn+1-Пn)
·
·i. При этом знаки углов и разности прогрессов не учитываются.
В седьмом и всех последующих столбцах производят вычисления смещений геодезической линии. Седьмой и последующие нечётные столбцы заполняются значениями коэффициентов k=i-n (только нулевые и положительные значения).
Таблица 2.1. Расчёт смещений геодезической линии
Номера
Шпаций
Номера
шпангоутов
Пn,
мм
Пn+1-Пn, мм

·i,
рад
(Пn+1-Пn)
·I, мм
Расстояние от нормали к начальному шпангоуту, мм







Шпангоуты,
i=1; i=1
Шпангоуты,
i=2; i=2
Шпангоуты,
i=3; i=3







k
k
·[
·]
k
k
·[
·]
k
k
·[
·]

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Сумма снизу от начального
шпангоута,
·i

·7=0

·6=0,47

·5 =3,28

3
5-6
26,0







0
0

2
6-7
17,0
9,0
0,260
2,34


0
0
1
2,34

1
7-8
11,5
5,5
0,085
0,47
0
0
1
0,47
2
0,94



1
8-9
9,0
1,5
0,070
0,105
0
0
1
0,105
2
0,210

2
9-10
7,5
2,0
0,095
0,190


0
0
1
0,190

3
10-11
5,5








0

Сумма сверху от начального
шпангоута,
·i

·9=0

·10=0,105

·11=0,40

Восьмой и последующие чётные столбцы заполняются произведениями полученных значений коэффициента k на значения из шестого столбца.
Не заполненная строка в середине таблицы условно изображает начальный шпангоут. Все вычисления выше этой линии относятся к шпангоутам, расположенным левее начального шпангоута на проекции листа, а ниже линии – к шпангоутам, расположенным на проекции листа правее от начального шпангоута.
Суммы произведений в восьмом и последующих чётных столбцах от условного начального шпангоута отдельно верхней и нижней части столбцов дают значения смещений геодезической линии по соответствующим шпангоутом. Полученные значения смещений откладываются на проекции листа, которая снята с практического корпуса судна, от нормали к среднему (начальному) шпангоуту. При этом необходимо руководствоваться следующим правилом. Если прогрессы в направлении от начального шпангоута к крайнему возрастают, то ГЛ смещается в ту сторону от нормали к начальному шпангоуту, где прогрессы меньше. Если прогрессы от начального шпангоута к крайнему уменьшаются, то ГЛ проходит в той части листа от нормали к начальному шпангоуту, где прогрессы больше. На рис. 2.19 ГЛ построена именно по этому правилу.
.4 Для построения развёртки листа необходимо получить развёртки шпангоутов, ВП, НП и ГЛ. Длины шпангоутов и стыков листов наружной обшивки определяют, огибая соответствующую линию измерительной линейкой или гибкой рейкой. На рейке наносят риски начала и конца линии и положения ГЛ. В спрямлённом состоянии расстояние между рисками на рейке представляет собой истинную длину определяемой линии.
Для построения развёрток ВП, НП и ГЛ, снимают растяжки соответствующих линий. При этом выполняют следующее.


Рис. 2.21. Снятие проекции линии на линейку или рейку

На проекции листа огибают линию паза или ГЛ измерительной линейкой, рейкой или полоской картона и отмечают на этой линейке или полоске точки пересечения линии со шпангоутами (как показано на рис. 2.21).


Рис. 2.22. Построение растяжки паза

Затем строят координатную сетку, которая состоит из горизонтальной линии и перпендикуляров – шпангоутов (рис. 2.22). На этих перпендикулярах намечают точки на расстояниях от горизонтальной линии, равных развёрнутой длине проекции линии от крайнего до данного шпангоута (см. рис. 2.22).
По полученным на перпендикулярах точкам проводят плавную кривую, которая в спрямлённом виде и является растяжкой рассматриваемой линии.
.5 Построение развёртки листа. Для построения строевой линии на развёртке проводят прямую линию. Затем снимают растяжку ГЛ на линейку, рейку или полоску картона с указанием точек пересечения линии со шпангоутами. Растяжка геодезической линии (РГЛ) переносится на прямую линию (рис. 2.23).


Рис. 2.23. Построение развёртки листа

Точки пересечения линии со шпангоутами обозначаются в соответствии с нумерацией шпангоутов на проекции корпуса. С помощью циркуля делают засечки дугами окружностей с центрами в точках пересечения шпангоутов со строевой. Радиусы засечек r равны растяжкам шпангоутов от геодезической линии до соответствующего паза. Из точки пересечения строевой с начальным шпангоутом восстанавливают перпендикуляр. Положение точек пересечения начального шпангоута с пазами определяют по расстояниям ув и ун, на которых находят эти точки от перпендикуляра на соответствующих засечках. Величины расстояний определяются по формулам:
13 EMBED Equation.3 1415,
(2.7)

13 EMBED Equation.3 1415,
(2.8)

где m – стрелки погиби начального шпангоута на проекции корпуса, измеренная по нормали к этому шпангоуту (см. рис. 2.19), мм;
П1в, П1в – прогрессы шпаций, смежных с начальным шпангоутом, измеренные по верхнему пазу, мм;
П1н, П1н – те же прогрессы, измеренные по нижнему пазу, мм;
Ш – размер шпации, мм.
Вычисленные величины ув и ун откладывают в ту сторону от перпендикуляра, в которую располагается начальный шпангоут от касательной на проекции листа.
Пересечение остальных шпангоутов (кроме начального) с пазами определяют с помощью растяжек пазов, снятых на рейку. Для этого рейку с растяжкой паза укладывают на развёртку так, чтобы риска начального шпангоута на ней совместилась с пазовой точкой этого шпангоута на развёртке (точка В на рис. 2.23). Затем рейку изгибают до совмещения рисок остальных шпангоутов с соответствующими засечками. По уложенной таким образом рейке проводят линию соответствующего паза.
Точки пересечения шпангоутов (кроме начального) с пазами могут быть получены засечками, выполненными радиусами r, равными соответствующим участкам растяжки паза (см. рис. 2.23 нижний паз).
Через три точки каждого шпангоута, лежащие на пазах и ГЛ, проводят следы шпангоутов на развёртке. Стыковые кромки развёртки строят аналогично следам шпангоутов.
.6 Проверку точности построения развёртки листа выполняют сравнением истинной длины диагоналей, полученных на развёртке листа и на растяжках по их проекциям. Для этого на развёртке листа (рис. 2.23) проводят диагонали d1 и d2. Точки пересечения диагоналей со следами шпангоутов переносят на проекцию листа (см. рис. 2.19). Проекцию каждой диагонали получают соединением соответствующих точек плавной кривой. Затем проекции диагоналей снимают на рейку и по ним строят растяжки диагоналей. Для построения растяжек может быть использована та же координатная сетка, на которой построены растяжки пазов и ГЛ. Полученные истинные длины диагоналей на развёртке и на растяжке сравниваются между собой. Погрешность развёртки по каждой диагонали определяют по формуле
13 EMBED Equation.3 1415,
(2.9)

где
·l – относительная погрешность развёртки, %;
lp – длина диагонали на развёртке, листа, мм;
ln – длина диагонали на растяжке, мм.
В условиях выполнения практической работы погрешность не должна превышать 2%. В противном случае построение и расчёт проверяют и уточняют.


2.5. Аналитические методы плазовых работ



Рис. 2.24. К расчёту контура кильсона,
перпендикулярного ОП:
а – кильсон на проекции «корпус»; б – контур и размеры кильсона

2.5.1. На рис. 2.24 приведена плоская деталь – кильсон, плоскость которого перпендикулярна ОП и наклонена к ДП и ПМШ. При аналитическом определении его размеров, все пересекающие кильсон шпангоуты аппроксимируются соответствующими уравнениями так же, как и теоретическая линия притыкания кильсона – линия пересечения его плоскости с внутренней поверхностью наружной обшивки. Совместное решение этих уравнений позволяет определить координаты у и z точек, а, с, d, e, b. Вычтя координаты z этих точек из zД, можно найти величину отрезков hi=zД-z.
Растянутая шпация 13 EMBED Equation.3 1415, где 13 EMBED Equation.3 1415; уа и уb – полушироты точек а и b. Зная hi и РШ, можно построить контур кильсона.
2.5.2. Если деталь наклонена ко всем трём основным плоскостям корпуса судна (рис. 2.25), координаты точек а, с, d, e, b находят как и в предыдущем случае. Линии пересечения кильсона плоскостями шпангоутов параллельны друг другу. Необходимо вычислить sin
· по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415,
(2.10)

тогда
13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415.
(2.11)



Рис. 2.25. К расчёту контура кильсона, наклонённого к трём основным плоскостям проекций:
а – кильсон на проекции «корпус»; б – контур
и размеры кильсона

По этим данным можно однозначно задать контур и размеры кильсона.
2.5.3. Детали двоякой кривизны аналитически разворачивают методом наименьших площадей. Поверхность детали апроксимируют многогранной поверхностью (рис. 2.26). Рёбрами поверхности являются отрезки, соединяющие точки разбиения шпангоутов, а гранями – треугольники (способ триангуляции).
Все шпангоуты апроксимируют кубическими полиномами с коэффициентами Ai, Bi, Ci, Di, определяемыми при решении системы:
13 EMBED Equation.3 1415


где y1, z1, , yi, zi, , yn, zn – координаты точек в координатах Ozyx;
z'1, z"n – величины вторых производных в пазовых точках, получаемые при решении задачи трассировки пазов.
Длину i-го шпангоута между ВП и НП вычисляют по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415,
(2.12)

где z'шп – первая производная уравнения, которым апроксимирован шпангоут.


Рис. 2.26. Развёртка детали двоякой кривизны методом
наименьших площадей:
а) – развёртываемая деталь (в аксонометрии); б) – обкатывание первой
полосы второй; в) – сдвиг второй полосы влево

Этой же формулой пользуются для вычисления длины средних линий шпангоутных полос, равных сумме длин образующих их дуг шпангоутов. Из всех полос выбирают полосу с максимальной длиной средней линии и разделяют её на N частей, состоящих из двух треугольников каждая. Обычно принимают N=10 (на рис. 2.21) для упрощения принято N=5.
Для определения координат у точек разбиения шпангоутов указанной полосы, равных верхнему пределу интеграла (2.12), при длинах дуг si=li/10; ; 9li/10 также используют формулу (2.12).


III. лабораторный практикум

Лабораторная работа №1 «Плазовая разбивка
корпуса судна»

1.1. Цель: Выработать практические навыки выполнения плазовой разбивки корпуса судна.
1.2 Задание:
1.2.1. Выполнить плазовую разбивку корпуса судна с вычерчиванием проекций «бок» и «полуширота» по заданной проекции «корпус» теоретического чертежа;
1.2.2. Согласовать проекции плазовой разбивки;
1.2.3. Разработать таблицу плазовых ординат.
1.2.4. Вариант индивидуального задания принять по рис 3.1. Номер варианта задаётся преподавателем.



Вариант 1
Вариант 2

Рис. 3.1. Варианты индивидуальных заданий




Вариант 3
Вариант 4






Вариант 5
Вариант 6




Вариант 7
Вариант 8

Рис. 3.1 Продолжение




Вариант 9
Вариант 10




Вариант 11
Вариант 12




Вариант 13
Вариант 14

Рис. 3.1 Окончание

1.3 Последовательность выполнения работы
1.3.1. Ознакомиться с исходной информацией (п. 1.1).
1.3.2. Построить сетку плазовой разбивки (построения выполнять в том же масштабе, что и на рис. 3.1, размер теоретической шпации принять равным 20 мм в масштабе рис. 3.1). При построениях использовать рекомендации п.п. 1.1.4, 1.1.8 –1.1.11.
1.3.3. На проекциях «бок» и «полуширота» нанести и пронумеровать в направлении от носового перпендикуляра в корму практические шпангоуты согласно чертежа конструктивной компоновки корпуса (см. рис. 3.2). Размер поперечной практической шпации принять по табл. 3.1 (согласно заданного варианта) в масштабе чертежа (М 1:25). При разметке положения шпангоутов обратить внимание на чередование рамных и холостых шпангоутов.
1.3.4. Пользуясь рекомендациями п. 1.1.10 переколоть в заданном масштабе проекцию «корпус» ТЧ, согласно заданному варианту индивидуального задания, на соответствующую проекцию плазовой разбивки (только линии шпангоутов, ватерлиний, ОП и ДП).
1.3.5. Пользуясь рекомендациями п. 1.1.8 и 1.1.9 на соответствующих проекциях плазовой разбивки вычертить проекции «бок» и «полуширота».
1.3.6. Согласовать все три проекции плазовой разбивки в соответствии с рекомендациями п. 1.1.11 и примером на рис. 1.2.
1.3.7. По форме табл. 1.1 разработать таблицу плазовых ординат. При этом использовать рекомендации п. 1.1.3.
1.3.8. Оформить отчёт.
1.4. Содержание отчёта:
1.4.1. Порядковый номер лабораторной работы и наименование темы.
1.4.2. Задание.
1.4.3. Номер варианта индивидуального задания.
1.4.4. Согласованная плазовая разбивка.
1.4.5. Таблица плазовых ординат.


Лабораторная работа №2 «Разработка практического
корпуса»

2.1. Цель: Получить общее представление о «практическом корпусе» судна и выработать практические навыки его разработки.
2.2 Задание:
2.2.1. Для заданной проекции «корпус» ТЧ (принимается из предыдущей работы) разработать практические шпангоуты.
2.2.2. Выполнить трассировку теоретических линий установки продольного рамного и холостого набора.
2.2.3. Пробить линии пазов и стыков наружной обшивки.
2.2.4. Номер варианта задаётся преподавателем. Варианты с 15 по 28 задаются из условия соответствия вариантам по рис. 3.1, выполнявшимся в предыдущей лабораторной работе.
2.2.5. Исходные данные принять из табл. 3.1.
Таблица 3.1. Варианты индивидуальных заданий

варианта

варианта по рис. 3.1
Район корпуса
Размер заказного листа, lЧb, мм
Поперечная шпация, мм
Продольная шпация, мм

1
1
Носовая оконечность
5000Ч1600
400
500

2
2

5500Ч1600
400
500

3
3

6000Ч1600
400
500

4
4

5000Ч1800
450
550

5
5

5500Ч1800
450
550

6
6

6000Ч1800
450
550

7
7

5000Ч2000
500
500

8
8

5500Ч2000
500
500

9
9

6000Ч2000
500
500

10
10

6500Ч1800
550
550

11
11

7000Ч1800
550
550

12
12

7500Ч1800
550
550

13
13

6500Ч2000
600
500

14
14

7000Ч2100
600
500

15
1
Кормовая оконечность
7500Ч2200
400
500

16
2

8000Ч2000
400
500

17
3

9000Ч2100
400
500

18
4

10000Ч2200
450
550

19
5

8000Ч1600
450
550

20
6

9000Ч1700
450
550

21
7

10000Ч1800
500
500

22
8

8000Ч1500
500
500

23
9

9000Ч1500
500
500

24
10

10000Ч1500
550
550

25
11

4500Ч1400
550
550

26
12

5000Ч1420
550
550

27
13

5500Ч1500
600
500

28
14

6000Ч1250
600
500

2.3 Последовательность выполнения работы и методические указания:
2.3.1. Изучить информацию п. 1.3, пример, приведённый на рис. 1.3, а так же конструктивную компоновку корпуса судна на рис. 3.2.
2.3.2. Переколоть на лист ватмана формата А3 с увеличением масштаба до 4:1 или 5:1 обводы проекции «корпус» заданного варианта носовой или кормовой оконечностей. Теоретический шпангоут №10 изобразить основной контурной линией. Прочие теоретические шпангоуты изображать тонкими линиями (как вспомогательные). Здесь и далее все построения выполнять с использованием измерительного инструмента и лекал.
2.3.3. Используя данные плазовой разбивки из лабораторной работы №1 о положении практических шпангоутов на проекциях «бок» и «полуширота» и ориентируясь на рекомендации п.п. 1.3.1–1.3.4 и пример на рис. 1.3, вычертить все практические шпангоуты (в целях графической разгрузки чертежа, допускается вычерчивать только чётные шпангоуты) и пронумеровать их. Рамные шпангоуты вычерчивать основной штрих-пунктирной линией, холостые – основной пунктирной линией.
2.3.4. Используя данные о трассировке продольного набора (рамного и холостого) с конструктивного чертежа (см. рис. 3.2), нанести на практический корпус теоретические линии притыкания продольных связей (кильсонов, стрингеров, рёбер жёсткости, платформ) корпуса. Аппликаты положения связей, с учётом масштаба, откладывать от ОЛ, ординаты – от ДП. При вычерчивании линий связей придерживаться требований к толщине и стилю линий, принятых в п. 2.3.3 для шпангоутов. Все продольные связи необходимо пронумеровать (например, «кильсон 1», стрингер 2 и т. д.).
2.3.5. По заданной ширине заказного листа (табл. 3.1), с учётом принятого масштаба, нанести на практический корпус положения пазов листов наружной обшивки. Пазы вычерчивать сплошной основной линией и маркировать соответствующими надписями, например, «паз 1», «паз 2» и т. д. Обратить внимание на то, что паз не должен совпадать с теоретической линией притыкания продольной балки набора. Минимальное отстояние стыка от ближайшей балки не должно быть менее 100 мм (в натурном измерении).
При выполнении данной части работы необходимо придержи-

Рис. 3.2. Конструктивная компоновка корпуса судна

ваться следующих рекомендаций:
.1 «раскладывать» листы следует в направлении от ДП к бортовой линии верхней палубы;
.2 ширину килевого листа (первый лист в районе ДП) следует принимать равной половине ширины заданного листа;
.3 ширину скулового листа и ширстрека (листа, примыкающего к линии палубы) назначать равной полной ширине листа;
.4 в начале, с учётом изложенных рекомендаций, следует разбить на листы миделевой шпангоут;
.5 в оконечностях, из-за сужения обводов, пазы располагать по возможности параллельно линиям продольного набора;
.6 в любом случае ширину листов необходимо откладывать вдоль линий шпангоутов;
.7 необходимо помнить, что в оконечностях форма листов как правило отличается от прямоугольной и возможна ситуация когда два соседних по ширине листа переходят в один, образуя «потеряй» (подробнее см. п. 1.4.3).
2.3.6. Окончательно оформить отчёт.
2.4. Содержание отчёта:
2.4.1. Порядковый номер лабораторной работы и наименование темы.
2.4.2. Номер варианта индивидуального задания и исходные данные.
2.4.3. Чертёж согласованного плазового (практического) корпуса с указанием положения всех теоретических линий притыкания продольных связей, трассировкой стыков и пазов листов наружной обшивки, необходимыми надписями, номерами шпангоутов и проч.


Лабораторная работа №3. «Построение растяжки
наружной обшивки оконечности корпуса судна»

3.1. Цель: Приобрести практические навыки построения растяжек наружной обшивки корпусов судов.
3.2. Задание:
3.2.1. Выполнить растяжку наружной обшивки заданного участка корпуса судна.
3.2.2. Номер варианта принять по рекомендациям п.п. 2.2.4 и 2.2.5 лабораторной работы №2 (к моменту выполнения лабораторной работы №3 чертёж «Практический корпус» в объёме лабораторной работы №2 должен быть полностью завершён).
3.3. Последовательность выполнения работы и методические указания:
3.3.1. Ознакомиться с исходной информацией (см. п. 1.4), изучить пример на рис. 1.5.
3.3.2. Пробить основную линию из условия, что все построения будут выполняться вверх от неё, а растяжка будет строиться либо только для носовой, либо только для кормовой части судна, соответственно заданному варианту. На пробитую ОЛ нанести рисками положения холостых и рамных шпангоутов с соответствующей их нумерацией. Масштаб построений принять тот же, что был принят при выполнении плазовой разбивки (см. лабораторную работу №1).
3.3.3. По размеченным рискам (в плоскостях шпангоутов) вверх от ОЛ тонкими линиями провести параллельные перпендикуляры.
3.3.4. Измерить на плазовом корпусе и отложить на соответствующих шпангоутных линиях чертежа аппликаты возвышения над ОП точек носового либо кормового обвода корпуса в ДП. Полученные точки соединить плавной кривой, получив, таким образом, обвод оконечности (форштевня либо ахтерштевня) в зависимости от задания. Линия должна быть «сглаженной» (без выпадания отдельных точек).
3.3.5. Последовательно огибая гибкой рейкой каждый чётный шпангоут на плазовом корпусе, переносить на рейку точки пересечения шпангоута с бортовой линией верхней палубы. После разгибания рейки и её наложения на соответствующую шпангоутную линию, перенести с рейки на чертёж отмеченную точку. Полученные таким образом точки соединить плавной «сглаженной» кривой, замкнув её на ранее полученную линию обвода оконечности. Образованный контур будет являться контуром растяжки наружной обшивки для заданного района корпуса судна.
3.3.6. Внутри полученного контура обвести шпангоутные линии, соблюдая принятые ранее условные обозначения для холостых и рамных шпангоутов (толщину и тип линий принять в соответствии с рекомендациями п. 2.3.3 лабораторной работы №2).
3.3.7. По аналогии с п. 3.3.5, последовательно огибая гибкой рейкой каждый чётный шпангоут на плазовом корпусе, переносить на рейку точки пересечения данного шпангоута с пазами наружной обшивки, линиями платформ (если таковые имеются), 2-го дна и балками продольного набора. После разгибания рейки и её наложения на соответствующую шпангоутную линию, перенести с рейки на чертёж все отмеченные точки с соответствующей их маркировкой. Одноимённые точки (соответствующие одному пазу или балке набора) соединить плавными «сглаженными» кривыми, получив таким образом линии пазов и теоретические линии притыкания балок продольного набора, палуб, платформ и др. Пазы вычерчивать сплошной основной линией и маркировать соответствующими надписями, например, «паз 1», «паз 2» и т. д. Линии палуб, платформ, 2-го дна обозначать утолщенной пунктирной линией. Линии притыкания балок набора вычерчивать с учётом ранее принятых обозначений.
3.3.8. По заданной длине заказного листа (см. табл. 3.1) с учётом принятого масштаба, нанести на чертёж положения стыков листов наружной обшивки. Стыки вычерчивать сплошной основной линией и обозначать знаком S (см. пример на рис. 1.3). В учебных целях «раскладывание» листов по длине корпуса следует начинать от миделевого шпангоута, причём стыки должны быть параллельны линиям шпангоутов. Обратить внимание на то, что стык не должен совпадать с линией шпангоута. Минимальное отстояние стыка от ближайшей балки набора не должно быть менее 100 мм (в натурном измерении).
3.3.9. Используя принятые в работе условные обозначения, перенести полученные линии стыков на плазовый корпус (см. отчёт по лабораторной работе №2).
2.3.7. Окончательно оформить текущий отчёт.
3.4. Содержание отчёта:
3.4.1. Порядковый номер лабораторной работы и наименование темы.
3.4.2. Номер варианта индивидуального задания и исходные данные.
3.4.3. Чертёж растяжки наружной обшивки корпуса судна с указанием положения стыков, пазов, теоретических линий притыкания продольного набора, настила 2-го дна, платформ, необходимыми надписями, номерами шпангоутов и проч.
Лабораторная работа №4. «Разработка карты эскизов деталей»

4.1. Цель: Получить практические навыки разработки карт эскизов плоских деталей.
4.2. Задание:
4.2.1. Разработать карты эскизов для деталей I-ой и II-ой групп в соответствии с индивидуальным заданием.
4.2.2. Номер варианта индивидуального задания для разработки карты эскизов детали I-ой группы принять по табл. 4.1 и рис. 3.3.
4.2.3. Вариант задания для разработки карты эскизов детали II-ой группы принять по табл. 4.2. Номер шпангоута для разработки карты эскизов детали II-ой группы задаётся преподавателем дополнительно (в индивидуальном порядке по плазовому корпусу).
4.3. Последовательность выполнения работы и методические указания:
4.3.1. Ознакомиться с исходной информацией (см. п. 2.1). Изучить рис. 3.3 и 3.4. Выполнение работы начинать с разработки карты эскизов детали I-ой группы. Для этого из табл. 4.1 выписать номер позиции детали для заданного варианта. Найти данную деталь на карте раскроя (рис. 3.3).
4.3.2. В любом удобном масштабе (М 1:2, М 1:2,5, М 1:4, М 1:5, М 1:10, М 1:20, М 1:25, М 1:50) на листе формата А4 вычертить приблизительный контур заданной детали. При вычерчивании ориентироваться на пример, приведённый на рис. 2.1.
4.3.3. Откорректировать контур детали с учётом внутренних вырезов, вырезов по контуру, голубниц и др. Обвести его основной линией. Привести все габаритные и установочные размеры, обозначить надписи маркировки и ориентировки. При необходимости в более крупном масштабе показать отдельные элементы детали.
4.3.4. На свободном поле карты привести сведения о количестве деталей, марке материала и толщине заготовки. Окончательно оформить карту в соответствии с примером на рис. 2.1.
Таблица 4.1. Варианты индивидуальных заданий для определения размеров деталей I-ой группы (к рис. 3.3)
№ варианта
№ карты и размеры заказного листа
№ детали

№ варианта
№ карты и размеры заказного листа
№ детали

1
КАРТА №1,
7000Ч1800Ч10 мм
27

23
КАРТА №1, 7000Ч1800Ч
Ч10 мм
5

2

26

24

4

3

25

25

3

4

24

26

2

5

23

27

1

6

22

28
КАРТА №2
7000Ч1800Ч12 мм
1

7

21

29

2

8

20

30

3

9

19

31

4

10

18

32

5

11

17

33

6

12

16

34

7

13

15

35

8

14

14

36

9

15

13

37

10

16

12

38

11

17

11

39

12

18

10

40

13

19

9

41

14

20

8

42

15

21

7

43

16

22

6

44

17

4.3.5. Для разработки карты эскизов детали II-ой группы выписать из табл. 4.2 исходные данные. Переколоть с плазового корпуса (см. лабораторную работу №2) теоретическую линию указанного преподавателем шпангоута. Эти и все последующие построения выполнять в масштабе плазового корпуса.
4.3.6. Отложить вовнутрь от полученной теоретической линии размер высоты стенки (h) в предположении, что деталь неразрезная (см. пример на рис. 3.4). Замкнуть получившийся контур. Показать все необходимые вырезы (окна для прохода рёбер жёсткости (см. пример на рис. 2.1), голубницы) и срезы.
4.3.7. Вычертить в соответствии с заданными размерами внутренние облегчающие вырезы (если таковые заданы). Вырезы внутри контура детали следует располагать произвольно, но с соблюде-


Рис. 3.3. Исходные данные для разработки карты эскизов детали I-ой группы

Таблица 4.2. Варианты индивидуальных заданий для определения размеров деталей II-ой группы
№ варианта
Район корпуса
Высота стенки, h, мм
Количество / размер облегчающих вырезов, п/lЧR, мм
Радиус вырезов для стыковых сварных швов, р, мм
Размер срезов для угловых сварных швов, сЧс, мм
Радиус голубницы, r, мм

1
Борт
350

8
10Ч10


2







3







4







5







6

1500
2/200Ч200

15Ч15


7


1/250Ч250




8


1/270Ч270




9


2/250Ч250




10


1/230Ч230




11
Палуба
400

7,5
10Ч10


12







13







14







15







16

420
2/200Ч150
9,0
15Ч15


17


3/150Ч200




18


4/100Ч150




19


2/250Ч130




20


4/200Ч100




21
Днище
900
1/150Ч200
8
15Ч15
30

22


1/200Ч200




23


1/250Ч230




24


2/150Ч200




25


4/0Ч250


35

26

1000
1/200Ч200




27


1/250Ч230




28


2/150Ч200




нием условий конструктивной прочности и обеспечения жёсткости детали (см. рис. 3.4). Окончательно откорректировать контур детали. При необходимости в более крупном масштабе уточнить особенности конструктивного оформления отдельных её элементов.


Рис. 3.4. К разработке карты деталей II-ой группы (см. табл. 4.2)

4.3.8. Обвести откорректированный контур основной линией. Привести все габаритные и установочные размеры, обозначить надписи маркировки и ориентировки.
4.3.9. На свободном поле карты эскизов привести сведения о принадлежности детали к определённому району корпуса (№ шп., днище, борт или палуба), количестве деталей, марке материала, толщине заготовки. Окончательно оформить карту в соответствии с примером, приведённым на рис. 2.1.
4.4. Содержание отчёта:
4.4.1. Порядковый номер лабораторной работы и наименование темы.
4.4.2. Номер варианта индивидуального задания и исходные данные.
4.4.3. Карта эскизов детали I-ой группы.
4.4.4. Карта эскизов детали II-ой группы.


Лабораторная работа №5. «Определение формы
и размеров деталей III группы»

5.1. Цель: Изучить способы определения истинных формы и размеров деталей III группы. Получить соответствующие практические навыки.
5.2. Задание:
5.2.1. Построить развёртку детали III группы. Определить её истинные форму и размеры.
5.2.2. Предварительный вариант индивидуального задания принять по табл. 5.1. Окончательный вариант (длина развёртываемой связи) согласовывается с преподавателем дополнительно. Рекомендуется длину развёртываемой детали назначать не более длины заказного листа (на плазовом корпусе эта длина ограничена кормовым и носовым стыками листа наружной обшивки, то есть длина связи ограничивается этими же стыками).
Таблица5.1. Варианты индивидуальных заданий
№ варианта
Наименование связи корпуса для построения развёртки
Район корпуса

с 1 по 7
Боковой кильсон 1
Цилиндрическая часть

с 8 по 14
Боковой кильсон 2
Оконечность

с 15 по 22
Бортовой стрингер 1
Переходный район

с 23 по 28
Бортовой стрингер 2
Оконечность

5.3. Последовательность выполнения работы и методические указания:
5.3.1. Ознакомиться с исходной информацией (см. п. 2.2). Изучить рис. 2.3–2.7.
5.3.2. С использованием информации о размерах (высоте стенки) связи (см. табл. 4.2) и ориентируясь на примеры, приведённые на рис. 2.5–2.7 достроить заданную связь на плазовой разбивке в пределах согласованной с преподавателем длины (таким образом получить её проекцию на ПМШ).
5.3.3. Переколоть на лист ватмана формата А4 с сохранением масштаба плазового корпуса проекцию контура полученной детали. При перекалывании для удобства дальнейших построений рекомендуется располагать проекцию в верхней части листа (если необходимо построить развёртку бортового стрингера) или слева в средней части листа (если строится развёртка кильсона).
5.3.4. Дальнейшие построения выполнять в соответствии с рекомендациями п.п. 2.2.4–2.2.10 и примерами на рис. 2.5–2.7. Необходимым условием является максимальная точность выполняемых графических работ.
5.3.5. По окончании построения развёртки обвести её контур основной линией и показать все необходимые размеры.
5.3.6. Окончательно оформить чертёж и текущий отчёт.
5.4. Содержание отчёта:
5.4.1. Порядковый номер работы и формулировка темы.
5.4.2. Номер варианта индивидуального задания и исходные данные.
5.4.3. Оформленный чертёж развёртки заданной детали.
Лабораторная работа №6. «Определение формы
и размеров деталей IV группы»

6.1. Цель: Изучить способы построения развёрток деталей IV группы (определения их истинных формы и размеров). Получить соответствующие практические навыки.
6.2. Задание:
6.2.1. Выполнить развёртку деталей IV группы различных типов: цилиндрической, конической и детали со сломом. Определить их истинные форму и размеры.
6.2.2. Исходные данные (проекцию детали на плоскость мидель-шпангоута) принять с ранее выполненного чертежа «Практический корпус» по согласованию с преподавателем.
6.3. Последовательность выполнения работы и методические указания:
6.3.1. Ознакомиться с исходной информацией (см. п. 2.3). Изучить рис. 2.8–2.10.
6.3.2. По признакам, изложенным в п. 2.3, идентифицировать на чертеже «Практический корпус» листы наружной обшивки, относящиеся к деталям IV группы. Из общего их количества для дальнейших построений выбрать по одной цилиндрической, конической и детали со сломом. Выбор согласовать с преподавателем. В случае отсутствия в выполняемом варианте детали того или иного типа, недостающая деталь по указанию преподавателя принимается из другого варианта.
6.3.3. Переколоть на лист ватмана формата А4 с сохранением масштаба плазового (практического) корпуса проекцию контура выбранного цилиндрического листа наружной обшивки. Проекцию для удобства дальнейших построений рекомендуется располагать в левой верхней (если выбрана деталь наружной обшивки носовой оконечности) или правой верхней (если выбрана деталь кормовой оконечности) четверти листа.
6.3.4. Ориентируясь на пример, приведённый на рис. 2.9 и в соответствии с рекомендациями п.п. 2.3.5, 2.3.6 выполнить необходимые построения. Следует иметь в виду, что все построения должны выполняться с высокой точностью, так как на практике от этого зависит конечная форма и размеры контура получаемой заготовки, а в дальнейшем, трудоёмкость и качество сборочных и сварочных работ.
6.3.5. По окончании построения развёртки обвести её контур основной линией и показать все необходимые размеры.
6.3.6. Аналогичные действия произвести для построения развёрток детали конической формы и детали со сломом. При выполнении построений руководствоваться рекомендациями п.п. 2.3.7 и 2.3.2–2.3.4 соответственно.
6.3.7. Окончательно оформить чертежи выполненных развёрток и текущий отчёт.
6.4. Содержание отчёта:
6.5.1. Порядковый номер лабораторной работы и формулировка темы.
6.5.2. Номер варианта индивидуального задания и исходные данные.
6.5.3. Оформленные чертежи развёрток цилиндрической, конической и детали со сломом.


Лабораторная работа №7. «Определение формы
и размеров деталей V группы»

7.1. Цель: Изучить способы построения развёрток деталей V группы (двоякой кривизны). Выработать практические навыки выполнения соответствующих построений.
7.2. Задание:
7.2.1. Выполнить развёртку детали V группы. Определить её истинные форму и размеры.
7.2.2. Исходные данные (проекцию детали на плоскость мидель-шпангоута) принять с ранее выполненного чертежа «Практический корпус» по согласованию с преподавателем, либо по его индивидуальному заданию. Индивидуальное задание выдаётся, в случае, если на чертеже «Практический корпус», выполненном студентом в лабораторной работе №2, в составе наружной обшивки отсутствуют листы двоякой кривизны (характерным признаком таких деталей является кривизна носовой и кормовой кромок, а также верхнего и нижнего пазов).
7.3. Последовательность выполнения работы и методические указания:
7.3.1. Ознакомиться с исходной информацией (см. п/п. 2.4.8.1–2.4.8.6). Изучить рис. 2.14 – 2.18.
7.3.2. По признакам, изложенным в п. 2.4 и п/п. 7.2.2, идентифицировать на чертеже «Практический корпус» листы наружной обшивки, относящиеся к деталям V группы. Из общего их количества для дальнейших построений выбрать один. Выбор согласовать с преподавателем.
7.3.3. Переколоть на лист ватмана формата А3 с сохранением масштаба плазового (практического) корпуса проекцию контура выбранного (или заданного) листа наружной обшивки. Проекцию для удобства дальнейших построений рекомендуется располагать в левой верхней четверти листа-отчёта.
7.3.4. Рассчитать точки смещения геодезической линии. Расчёт выполнять по форме табл. 2.2, в соответствии с указаниями п/п 2.4.8.3. Таблицу привести в правой нижней части листа-отчёта. Полученные расчётные точки отложить на проекции листа и соединить плавной кривой.
7.3.5. Ориентируясь на примеры, приведённые на рис. 2.16 – 2.17 и в соответствии с рекомендациями п/п. 2.4.8.4 выполнить построения растяжки геодезической линии, а так же верхнего и нижнего пазов. Построение растяжек выполнять в правой верхней четверти листа-отчёта с таким расчётом, чтобы осталось место для дальнейших построений вверх.
7.3.6. Используя рекомендации п/п 2.4.8.5, в левой нижней части листа построить развёртку детали. При построениях необходимо соблюдать максимальную точность.
7.3.7. Вычертив диагонали на развёртке и на проекции листа, в соответствии с рекомендациями п/п 2.4.8.6, по формуле (2.9) проверить точность выполненных построений При необходимости, выполнить их корректировку.
7.3.8. По окончании построения развёртки листа обвести её контур основной линией и показать все необходимые размеры.
7.3.9. Окончательно оформить чертёж и текущий отчёт.
7.4. Содержание отчёта (отчёт оформлять на листе ватмана (или масштабно-координатной бумаги) формата А3):
7.4.1. Порядковый номер лабораторной работы и формулировка темы.
7.4.2. Номер варианта индивидуального задания и исходные данные.
7.4.3. Таблица расчёта смещений точек геодезической линии.
7.4.4. Расчёт концевых смещений точек шпангоутов и проверочный расчёт точности построений (приводится в любом удобном месте на свободном поле листа-отчёта).
7.4.5. Оформленные чертежи:
.1 проекции листа на плоскость ПМШ;
.2 растяжек геодезической линии (ГЛ), верхнего (ВП) и нижнего (НП) пазов, диагоналей (d1 и d2);
.3 развёртки листа.


Лабораторная работа №8. «Разработка плазовых
данных для настройки сборочно-сварочной оснастки»

8.1. Цель: Изучить способы определения координат образующих поверхностей усечённых сборочно-сварочных постелей. Выработать сответствующие практические навыки.
8.2. Задание:
8.2.1. Определить плазовые координаты образующей поверхности коксовой сборочно-сварочной постели.
8.2.2. Выполнить настройку постели по полученным плазовым координатам.
8.3.2. В качестве исходных данных принять один из вариантов ранее выполненного чертежа «Практический корпус». Конкретный номер варианта, а так же контур предназначенной к «изготовлению» секции задаётся преподавателем.
8.3. Методические рекомендации и последовательность выполнения работы:
8.3.1. В лабораторной работе используется модель коксовой (с выдвижными стойками) постели, изготовленная в масштабе 1:10 (см. рис. 3.5).


Рис. 3.5. Общий вид лабораторного стенда (модели коксовой постели):
1 – выдвижные стойки; 2 – коксы; 3 – направляющие выдвижных стоек; 4 – фиксаторы стоек; 5 – опорные балки постели; 6 – опорные тумбы; 7 – трап; 8 – переходные мостки; 9 – леерное ограждение

На практике подобные постели – они относятся к группе универсальных – используют для сборки лекальных секций корпусов судов. По сравнению с индивидуальными постелями они имеют более высокий коэффициент загрузки и допускают быструю перенастройку на изготовление секций различной кривизны. Однако для их настройки требуются дополнительные затраты высококвалифицированного труда и изготовление большего количества проверочных шаблонов.
8.3.2. Лабораторная работа выполняется в два этапа:
1) определение ординат практических шпангоутов;
2) настройка постели по вычисленным ординатам.
8.3.3. Работы ведутся «бригадным» методом, для чего учебная подгруппа (средней численностью 15 чел.) разбивается на две бригады, каждому члену которой поручается разработка ординат по 1 – 2 шпангоутам.
8.3.4. Вначале всеми членами бригады совместно определяется положение базовой (опорной) плоскости (см. пример на рис. 3.6). Для этого на заданном фрагменте практического корпуса:


Рис. 3.6. К определению положения опорной плоскости постели

.1 отмечают нижний (НП) и верхний (ВП) пазы, носовую и кормовую кромки секции;
.2 на выделенном участке обшивки выбирается средний шпангоут (в примере 8 шп.);
.3 строят хорду к среднему шпангоуту, а затем касательную аb к нему же. Определяют точку касания (точка А);
.4 строят нормаль nn к касательной аb и определяют положение опорной (базовой) плоскости. Для этого из точки касания во вне корпуса откладывают 200 – 300 мм (Внимание! Этот размер необходимо перевести в масштаб чертежа) и проводят прямую pp, параллельную касательной. Эта прямая является поперечной образующей опорной плоскости (см. рис. 3.6);
.5 к носовому и кормовому шпангоутам секции строят касательные (соответственно cd и ef), параллельные касательной ab (и хорде) к среднему шпангоуту. Из точек касания проводят нормали mm и kk во вне корпуса;
.6 через поперечную образующую pp опорной плоскости в нос и в корму секции до пересечения с соответствующими носовой mm и кормовой kk нормалями проводят прямую hh из расчёта, чтобы длины нормалей mm и kk до точек пересечения были бы минимальны, но не менее 200 мм. Прямая hh является продольной образующей опорной плоскости;
.7 через точки m и k проводят прямые ll и tt, параллельные поперечной образующей pp опорной плоскости;
.8 из концевых точек крайних (носового и кормового) шпангоутов секции опускают перпендикуляры на прямые ll и tt. Полученные точки пересечения B и C, D и E соединяют прямыми. Получившийся четырёхугольник B, C, D, E и есть искомая опорная плоскость (на рис. 3.6 выделена цветом).
8.3.5. После определения положения опорной плоскости каждый член бригады определяет аппликаты (точки возвышения коксов) по заданному (ным) шпангоуту (там). Данная часть работы включает следующие операции:
.1 шпангоут делят на 6 –8 частей (концевые точки обязательно должны принадлежать ВП и НП – см. пример на рис. 3.7);


Рис. 3.7. К определению ординат точек возвышения коксов

.2 из полученных точек деления на опорную плоскость опускают перпендикуляры, параллельные нормали nn к среднему шпангоуту;
.3 определяют длины построенных перпендикуляров (от точки деления шпангоута до опорной поверхности). Полученные значения являются аппликатами точек возвышения коксов. Их заносят в соответствующие ячейки таблицы (см. табл. 8.1).
Таблица8.1. Вид сводной таблицы ординат для настройки коксовой постели
№ шп.
Расстояние между точками деления шп., b, мм
Аппликата точки возвышения кокса, мм в точках



1
2
3
4
5
6
7
8

i
bi
...
...
...
...
...
...
...
...

...
...
...
...
...
...
...
...
...
...

n
bn
...
...
...
...
...
...
...
...

8.3.6. Полученными значениями аппликат члены бригады обмениваются между собой, формируя таким образом сводную информационную таблицу настройки постели для изготовления заданной секции.
8.3.7. В заключительной части работы каждый член бригады по полученным ординатам выполняет настройку модели коксовой постели по «своему (им)» шпангоуту (там). Для этого стойки коксов выдвигаются на соответствующую высоту и фиксируются винтовыми стопорами (фиксаторами). Правильность настройки необходимо проверить с помощью изготовленных из картона или ватмана ребровых шаблонов. Отклонение коксов от обвода шаблона не должно превышать 2 мм.
8.4. Содержание отчёта:
8.4.1. Порядковый номер лабораторной работы и формулировка темы.
8.4.2. Номер варианта практического корпуса и номер шпангоута для индивидуального расчёта аппликат;
8.4.3. Схема определения положения опорной плоскости постели и расчёта аппликат точек возвышения коксов.
8.4.4. Сводная таблица аппликат точек возвышения коксов.
8.4.5. Таблица проверки фактических отклонений точек возвышения коксов от обводов проверочных шаблонов.




Библиографический список

1. Зефиров И. В., Никонов С. Н., Панкратов В. П. Судовая разметка. Л.: Изд-во «Судостроение», 1972.
2. Дормидонтов В. К. Арефьев Т. В., Киселева Н. А., Кузьменко В. К., Лукьянов П. Г., Никинин Е. И., Турнов С. М. «Технология судостроения» , Л.: Судостроение, 1980.
3. Мацкевич В. Д., Ганов Э. В., Доброленский В. П., Кравченко В. С., Лезейрман В. Ю., Наумов В. Д., Никитин Е. И. «Основы технологии судостроения», Судостроение, 1980.




























СОДЕРЖАНИЕ
Введение
3

I.
ПЛАЗОВЫЕ РАБОТЫ
5

1.1.
Теоретический чертёж корпуса судна
5

1.2.
Плазовая разбивка корпуса судна
11

1.3.
Практический корпус судна
13

1.4.
Растяжка наружной обшивки корпуса судна
15

1.5.
Плазовое определение формы сборочной оснастки
17

1.6.
Автоматизация плазовых работ
18

II.
основные способы определения формы и размеров деталей
25

2.1.
Детали I и II групп. Разработка карт эскизов
25

2.2.
Способы построения развёрток деталей III группы
26

2.3.
Способы построения развёрток деталей IV группы
30

2.4.
Способы построения развёрток деталей V группы (двоякой кривизны)
37

2.5.
Аналитические методы плазовых работ
51

III.
лабораторный практикум
54

Лабораторная работа №1 «Плазовая разбивка корпуса судна»
54

Лабораторная работа №2 «Разработка практического корпуса»
57

Лабораторная работа №3 «Построение растяжки наружной обшивки оконечности корпуса судна»
61

Лабораторная работа №4 «Разработка карты эскизов деталей»
64

Лабораторная работа№5 «Определение формы и размеров деталей III группы»
68

Лабораторная работа №6 «Определение форм и размеров деталей IV группы»
70

Лабораторная работа № 7 «Определение формы и размеров деталей V группы (двоякой кривизны)»
71

Лабораторная работа №8 «Разработка плазовых данных для настройки сборочно-сварочной оснастки»
73


Библиографический список
78


* В отличие от ТЧ, на плазовой разбивке мидель-шпангоут не всегда является серединным шпангоутом по длине судна. Часто для получения большей скорости судна его самую широкую часть смещают в корму от ПМШ, а в некоторых случаях и в нос, как, например, у катеров с транцевой кормой. Поэтому при разбивке на плазе принято считать мидель-шпангоутом самую широкую часть судна.
 К моменту выполнения работы №4 «Практический корпус» в объёме лабораторных работ №2 и №3 должен быть полностью завершён).
 Расшифровку буквенных обозначений см. на рис. 3.4.
 Ширину секции рекомендуется принимать равной трём ширинам листов наружной обшивки. Длину – равной одной или двум длинам листа наружной обшивки (см. пример на рис. 1.3, где контур секции между 10 и 17 шп. (одна длина листа) обозначен характерными штрихами).
 Дополнительная справочная информация приведена в п.п. 1.5.









13PAGE 15


13PAGE 146515





Приложенные файлы

  • doc 26615599
    Размер файла: 4 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий