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

накопленных в процессе их изготовления и установки, а т а к ж е погрешностей последующих технологических операций. К ним от­

ахтерштевня, кронштейнов гребных валов, опорных поверхностей фундаментов, припуски на причерчивание фундаментов к корпус­ ным конструкциям и т. п.

Использование средств размерной компенсации позволяет сни­ зить требования к точности работ и тем самым сократить затраты на изготовление и сборку конструкций, но приводит к необходи­ мости пересмотра ряда конструктивных узлов и обоснования обла­ стей их возможного применения с позиций надежности и долговеч­ ности корпусных конструкций.

Выбор того или иного варианта обеспечения заданной точности, включая и применение размерных компенсаторов, целесообразно производить на основании сравнительных технико-экономических

пример расчета оптимального конструктивного варианта узла пере­ сечения набора на основе комплексного критерия экономики по­ стройки с привлечением средств размерного анализа приведен

в§ 13.

Вцелом внедрение размерного анализа в исследовательскую и проектную практику позволяет получить количественные характе ­ ристики неточностей изготовления корпусных конструкций и откло­ нений их формы и размеров от проектных, что дает возможность оценить соответствующие экономические последствия и выбрать оптимальные конструктивно-технологические решения, включая ус­ тановление рациональных нормативов допусков на изготовление и сборку корпусных конструкций.

§ 4. Унификация и стандартизация конструкций

Оптимальное проектное решение конструкции рассматривалось как результат учета индивидуальных особенностей назначения судна, условий его постройки, эксплуатации и ремонта. Такой под­ ход не позволяет полностью учесть интересы судостроения и орга­ низаций, занимающихся эксплуатацией судов.

Единообразная разработка проектной и ремонтной документа­ ции, унификация типов и размеров конструкций, использование ог­ раниченной номенклатуры марок и типоразмеров материалов, стан­ дартизаци я технологических процессов и оснастки с о к р а щ а ю т расходы на проектирование и изготовление конструкций. Одновре­ менно проведение унификации означает и отступление от опти­ мальных проектных решений, выбранных с учетом индивидуальных

53

особенностей конструкций. Следовательно, определение целесооб­ разности проведения унификации и ее уровня — типичная задача оптимизации, рассматриваемая в широком плане, т. е. для целой группы конструкций. Это отражено и в принятой терминологии (ГОСТ 1.0—68): «Стандартизация — это установление и примене­ ние правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон и, в частности, для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий эксплуатации (использования) и требований безопасности».

Изменение экономических показателей судовых корпусных кон­ струкций при стандартизации и унификации зависит от различных факторов, учитывающих затраты при проектировании, изготовле­ нии и эксплуатации конструкций.

В самом общем виде расходы на изготовление и эксплуатацию партии изделий (конструкций) при заданных способе и организа­ ции производства можно разделить на две группы: расходы, зави­ сящие от величины партии, т. е. повторяющиеся при изготовлении и эксплуатации каждой единицы изделия, и разовые расходы, отно­

стоимость проектирования изделий (при серийном или массовом

удельных расходов. Это положение и является общей экономиче­ ской предпосылкой стандартизации .

Изменение количества изделий в партии приводит к изменению составляющих С а и С& в (1.23). При увеличении партии целесооб­ разны механизация и автоматизация производственных процессов, внедрение новых высокопроизводительных операций, повышение точности работ, использование новых методов проектирования (объемное проектирование, использование вычислительной тех­ ники), применение результатов новых исследований. К а к правило,

54

при этом уменьшается величина Со и увеличивается Сь, что при об­ щем увеличении партии изделий снижает приведенные расходы на изготовление и эксплуатацию единицы изделия.

В качестве примера рассмотрим изготовление гофрированных листов, сборку и сварку полотнищ переборок танкеров типов

(рис. 16), базирующихся на возможностях станочного оборудова­ ния, точности получаемых деталей и условиях сборки и сварки по­ лотнищ [33]:

— штамповка полугофров с разъемом на вершине и впадине гофров с последующей сборкой в специальной постели и сваркой стыков автоматом;

55

—гибка полугофров на гибочных вальцах с предварительным заломом кромки по радиусу гофра, последующей сборкой в спе­ циальной постели и сваркой стыков полуавтоматом;

—штамповка полного профиля гофров из предварительно сва­

ренных на стенде листов методом последовательной гибки по длине и высоте гофра с передвижкой штампа, последующей сбор­ кой на стенде и сваркой стыков автоматом.

ванные листы рациональнее штамповкой, чем гибкой на вальцах, несмотря на сравнительно высокую стоимость специальных штам ­

полный профиль — самый эффективный вариант для серии из трех судов, хотя стоимость оснастки и оборудования резко возрастает по сравнению с другими вариантами .

Таким образом, количественная оценка подтвердила качест­ венный анализ, выполненный заводом при подготовке к серийному строительству танкеров.

Приведенным примером нельзя в полной мере иллюстрировать экономический результат унификации конструкций. Он лишь по­ казывает эффективность увеличения серийности изготовления од­ нотипных конструкций и применения наиболее целесообразного технологического процесса, хотя и здесь надо соблюдать соответ-

56

ствие конструктивного решения принятой организации, технологии и серийности постройки (расположение сварных швов и способ сварки, включая конструктивные элементы подготовки кромок под

стройки смежные горизонтальные гофры отличаются по профилю (главным образом, высотой) [77]. При достаточно высокой стои­ мости штампов и постелей и сокращении партии одинаковых по

рованных листов, неравномерное по высоте переборки распреде­ ление рамных связей при вертикальном расположении гофров), направленных на унификацию профилей гофров при максимально возможном приближении их к оптимальному по массе. Такой под­ ход к проектированию конструкций корпуса в полной мере содер­ жит элементы научно обоснованной унификации, базирующейся на принципах оптимизации конструкций.

Стандартизацию корпусных конструкций можно осуществлять в двух направлениях [30]: стандартизация судов в целом и унифи­ кация отдельных элементов, деталей и узлов корпуса.

Первое направление реализуется увеличением серийности строя­ щихся судов, специализацией верфей на постройке определенных типов судов, унификацией главных размеремий и обводов судов разных типов. Работы в этой области широко проводятся во всех

быстрого морального старения и снижения экономической эффек­ тивности эксплуатации однотипных судов в современных условиях.

ции и типизации флота. В частности, могут быть успешно прове­ дены стандартизация и унификация элементов, деталей и узлов корпуса, т. е. реализация второго направления, которое имеет и

57