Файл: Бронский, А. И. Основы выбора конструкций корпуса судна.pdf

обеспечиваются необходимые проходы между установленным обо­ рудованием. Неточности плазовой разметки изготовления бортовых секций и установки щита могут привести (и часто приводят) к ошибкам, требующим подрубки и подгонки по месту, а иногда и

43

Вероятность нахождения в заданных пределах случайной вели­ чины х, распределенной по нормальному закону, определяется вы­ ражением

Рис. 12. Координирование панели для крепления электроаппара­ туры: а — неправильно; б — правильно.

/ — бортовое перекрытие; 2 — панель.

Соответственно вероятность выхода случайной величины за пре­

Связь между значениями k, Рц и Р показана на рис. 13.

Если задаться определенной предельно допустимой вероятно­ стью Рдоп выхода случайной величины за некоторые пределы Д, то

44

Эта формула соответствует допуска относительно среднего щего звена. При систематиче­ ских ошибках тс формула (1.16) принимает вид

Po = <t>*!rf + k)

что принципиально не меняет характера расчетов, но не­ сколько увеличивает их трудо­ емкость.

На основании (1.15) и (1.18) можно получить выражение, связывающее допуски замы ­ кающего и составляющих звеньев размерной цепи

значать с учетом реальных возможностей технологических процес­ сов. Поэтому в литературе введено понятие экономической степени точности [16], под которой понимается средняя достижимая точ­ ность изготовления и сборки, определяемая исходя из непосред­ ственных наблюдений за выполнением операций и их статистиче­ ской обработки.

Так, действующие нормативы устанавливают допускаемые сум­ марные отклонения от прямолинейности продольных кромок листов шириной до 3 м ± 2 мм. Фактические отклонения, найденные по ре-

45

з у л ь т а т ам статистической обработки замеров при газовой резке по копир-щитам иа различных заводах, характеризуются следующими величинами:

95—97%. При газовой резке на стационарных газорезательных ма­ шинах с фотокопировальным или программным управлением до­ пуск на отклонение от прямолинейности ± 2 мм соответствует рас­ четной гарантии отсутствия недопустимых отклонений не менее 99%- Следует отметить, что при сборке и сварке полотнищ из ли­ стов, прямолинейность кромок которых находится в пределах до­ пуска ± 2 мм, пригоночные работы не исключаются, а фактический объем их достаточно высок (10—20%). Это объясняется тем, что большое влияние на величину отклонений размеров полотнищ и на прямолинейность их кромок (в том числе и на отклонение вели­ чины угла м е ж д у поперечными и продольными кромками полот­ нища) оказывает точность размеров листов, что приводит к допол­ нительному увеличению зазоров и росту объема пригонки.

Приведенное определение экономической степени точности фак ­ тически характеризует лишь технологическую точность, соответ­ ствующую данному уровню технологии и организации производ­ ства, в том числе принятым объему и методам контроля. Так, ста­

точности (среднее квадратичное отклонение ширины листов снизи­ лось примерно вдвое, с а ~ 2 , 5 мм до а « 1,3-^-1,35 м м ) .

Поэтому при нормировании точности всех звеньев необходимо учитывать не только достигнутые технологические показатели, но и экономические последствия выхода размера за пределы поля до­ пусков (объем и трудоемкость контроля, возможность и стоимость

детали (конструкции), при которой затраты на создание закончен­ ного изделия, включающего эту деталь, будут минимальными. От­ сюда следует, что чем выше удельное значение ручного труда в об­ щей трудоемкости технологического процесса, тем менее жесткими

46

д о л ж н ы быть допуски. Улучшение экономических показателей кон­ струкции и сокращение объема ручных операций может быть до­ стигнуто путем повышения точности при механизированной обра­ ботке деталей и обоснованного уменьшения требуемой точности сборочных операций, особенно стапельных.

Большинство конструктивных допусков на размерения судна, размеры отсеков, деформации и др . задается в соответствии с на­ копленным опытом производства. Однако во многих случаях эти допуски не имели достаточных практических и научных обоснова­ ний, так как на практике деформации иногда значительно превы­ шали нормативные допуски без заметного снижения надежности конструкций. Кроме того, известны серьезные повреждения при от­ клонениях от номинальных размеров и конфигурации, близких к допускаемым .

Назначение норм допусков, особенно для размерных цепей, оп­ ределяющих соединение секций при сборке судна, является важной и сложной задачей . Пути решения этой задачи можно наметить ис­ ходя из общей схемы оптимального проектирования и анализа функционального назначения конструкции.

допусков учитывался только качественно, без каких-либо количе­ ственных оценок влияния отклонений размеров на прочность и жесткость конструкций.

Исследования изменений прочностных характеристик корпусных конструкций в зависимости от неточностей и ошибок сборочно-сва- рочных работ начали проводиться сравнительно недавно, и резуль­ таты получены лишь д л я ограниченного количества узлов.

Так, в Горьковском политехническом институте проведено экспе­ риментальное исследование [98] предельной прочности ветви шпан­ гоута, разрезанной на палубе (аналогично узлу, использованному

испытаний показали, что смещение стенки в пределах ее толщины практически не влияет на несущую способность шпангоута, а сме­ щение деталей поясков существенно снижает р а з р у ш а ю щ и й изги­ бающий момент (при смещении на 0,5 толщины пояска момент уменьшается примерно на 5%, при смещении на толщину пояска — на 14%). М о ж н о ожидать еще большее снижение усталостной прочности узла при переменном характере нагружения вследствие дополнительного влияния неизбежных дефектов сварных швов.

47

Известны теоретические и экспериментальные исследования ус­ талостной прочности [1] крестообразных сварных тавровых соеди­ нений, которые выполнены с применением двухскосной разделки

Рис. 14. Изменение пределов усталости конструкций в зави­ симости от величины технологических смещений,

48