RU2610194C1 - Way of stabilisation of shape and dimensions of hulls built in moulding stands - Google Patents
Way of stabilisation of shape and dimensions of hulls built in moulding stands Download PDFInfo
- Publication number
- RU2610194C1 RU2610194C1 RU2015136228A RU2015136228A RU2610194C1 RU 2610194 C1 RU2610194 C1 RU 2610194C1 RU 2015136228 A RU2015136228 A RU 2015136228A RU 2015136228 A RU2015136228 A RU 2015136228A RU 2610194 C1 RU2610194 C1 RU 2610194C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hulls
- hull
- moulding
- ship
- stands
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D3/00—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts
- B21D3/12—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts by stretching with or without twisting
Abstract
Description
Изобретение относится к судостроительной отрасли промышленности в части изготовления металлических корпусов судов, построенных в лекальных стендах, для снижения остаточных сварочных деформаций, полученных в процессе их сборки и сварки.The invention relates to the shipbuilding industry in the manufacture of metal hulls of ships built in patterned stands, to reduce residual welding deformations obtained in the process of assembly and welding.
Известно, что после сварки любых металлических конструкций неизбежно возникают сварочные деформации, приводящие к изменению формы и размеров конструкции, а также изменению свойств металла в зоне нагрева. Полностью исключить деформации не представляется возможным даже при использовании таких технологий сварки как лазерная и гибридная лазерно-дуговая, обеспечивающих лишь существенное уменьшение деформаций по сравнению с традиционными дуговыми способами. Однако существует ряд технологических способов, способствующих уменьшению сварочных деформаций.It is known that after welding of any metal structures, welding deformations inevitably occur, leading to a change in the shape and size of the structure, as well as a change in the properties of the metal in the heating zone. It is not possible to completely eliminate deformations even when using welding technologies such as laser and hybrid laser-arc, which provide only a significant reduction in deformations compared to traditional arc methods. However, there are a number of technological methods that contribute to the reduction of welding strains.
Известен способ уменьшения сварочных деформаций секций судов и кораблей за счет выполнения сборки и сварки в закрепленном состоянии (Технология судостроения: уч. для вузов. / Александров В.Л. и др. - СПб: Профессия, 2003). Суть способа заключается в исключении или ограничении образования сварочных деформаций на отдельных технологических этапах сборки конструкции за счет значительной жесткости сборочной оснастки (кондукторов, постелей, технологических раскреплений). При этом остаточные деформации конструкции после ее открепления от оснастки будут формироваться в условиях собственной жесткости конструкции и поэтому будут меньше. Основными недостатками указанного способа являются необходимость изготовления металлоемкой технологической оснастки и его низкая эффективность в случае изготовления конструкций с несимметричным расположением сварных швов относительно центральных осей готовой конструкции.There is a method of reducing welding deformation of sections of ships and ships by assembling and welding in a fixed state (Shipbuilding technology: studies for universities. / Alexandrov V.L. et al. - St. Petersburg: Profession, 2003). The essence of the method is to exclude or limit the formation of welding strains at certain technological stages of assembly of the structure due to the significant rigidity of the assembly equipment (conductors, beds, technological fasteners). In this case, residual deformations of the structure after its detachment from the snap will be formed under the conditions of the structure's own rigidity and therefore will be less. The main disadvantages of this method are the need to manufacture metal-intensive technological equipment and its low efficiency in the case of manufacturing structures with an asymmetric arrangement of welds relative to the central axes of the finished structure.
Также известен способ правки изделий (патент №1733158), в том числе судовых сварных конструкций, сущность которого заключается в том, что изделие укладывают на две опоры, после чего осуществляют его изгиб статической нагрузкой, приложенной через упругую связь, а затем воздействуют вибрационной нагрузкой. При изгибе статической нагрузкой создают напряжение изгиба, равное разности напряжения предела текучести материала заготовки при вибрации и напряжения изгиба, создаваемого вибрационной нагрузкой. Недостатком такого метода является то, что приложение нагрузки через упругую связь уменьшает мощность вибратора, необходимую для достижения резонансных частот, в свою очередь снижение предела текучести материала заготовки при воздействии вибрации уменьшает необходимую величину статической нагрузки.Also known is a method for editing products (patent No. 1733158), including ship's welded structures, the essence of which is that the product is laid on two supports, after which it is bent by a static load applied through an elastic bond, and then exposed to a vibration load. When bending by a static load, a bending stress is created equal to the difference between the stress of the yield strength of the workpiece material under vibration and the bending stress created by the vibration load. The disadvantage of this method is that the application of a load through an elastic coupling reduces the vibrator power needed to achieve resonant frequencies, and in turn, a decrease in the yield strength of the workpiece material when exposed to vibration reduces the required static load.
В качестве прототипа изобретения выбран типовой технологический процесс низкочастотной вибрационной обработки (НВО) деталей, узлов и корпусных конструкций после их изготовления, изложенный в документе РД5 Р. ГКЛИ.0104-216-95 «Руководящий документ».As a prototype of the invention, a typical technological process of low-frequency vibration processing (HBO) of parts, assemblies and housing structures after their manufacture is selected, described in RD5 R. GKLI.0104-216-95 “Guiding document”.
Для решения указанной проблемы предлагается низкочастотная вибрационная обработка корпусов судов, построенных в лекальных стендах, до их освобождения от закрепления.To solve this problem, a low-frequency vibration processing of the hulls of ships built in the patterned stands, until they are released from fixing.
Указанный технический результат достигается в способе стабилизации формы и размеров корпусов судов, при котором корпус судна закреплен в лекальном стенде и к обшивке палубы, над узлами пересечения ребер жесткости устанавливают вибровозбудитель так, чтобы ось вращения вибровозбудителя была направлена поперек обрабатываемого корпуса судна.The specified technical result is achieved in a method of stabilizing the shape and size of the hulls of the vessels, in which the hull of the vessel is fixed in the pattern stand and to the skin of the deck, vibration exciters are installed above the nodes of intersection of the stiffeners so that the axis of rotation of the exciter is directed across the vessel hull being processed.
Сущность изобретения поясняется следующими рисунками:The invention is illustrated by the following figures:
Фиг. 1 - Схема изготовления корпуса судна в стендах с лекальными обводами.FIG. 1 - Scheme of manufacturing a ship's hull in stands with patterned contours.
Фиг. 2- Схема поперечных сечений для расположения вибровозбудителя.FIG. 2- Scheme of cross sections for the location of the exciter.
Фиг. 3 - Схема перестановки вибровозбудителя по поперечному сечению.FIG. 3 - Diagram of permutation of the vibration exciter along the cross section.
Фиг. 4 - Технологический комплекс для низкочастотной виброобработки ВТУ-01М.FIG. 4 - Technological complex for low-frequency vibration processing VTU-01M.
Корпус судна 1 закрепляют в лекальном стенде 2. Затем в центре палубы 3, к обшивке в месте пересечения плоскости мидель-шпангоута и диаметральной плоскости (ДП) устанавливают вибровозбудитель 4 так, чтобы ось вращения вибровозбудителя 4 была перпендикулярна ДП (фиг. 3 и фиг. 2).The hull of the
Далее проводят низкочастотную виброобработку на резонансной частоте в поз. 1 поперечного сечения А-А. НВО выполняют на двух-трех четко выраженных резонансных частотах, но не приводящих к перегрузке привода вибровозбудителя. Резонансные частоты определяются в процессе набора частоты колебаний вибровозбудителем. Длительность НВО на резонансной частоте завершается по показанию падения потребляемого тока амперметра, входящего в технологический комплекс для НВО.Next, conduct low-frequency vibration processing at a resonant frequency in pos. 1 cross section AA. HBO is performed at two or three clearly pronounced resonant frequencies, but not leading to overload of the exciter drive. Resonant frequencies are determined in the process of gaining vibration frequency by the exciter. The duration of the IEE at the resonant frequency ends by indicating the drop in the current consumption of the ammeter, which is part of the technological complex for IEE.
Затем вибровозбудитель 4 переставляют в поз. 2 и прикрепляют к обшивке над узлами пересечения ребер жесткости у борта судна 5 по поперечному сечению А-А и повторяют действия, проводимые в поз. 1 до показаний амперметра на падение потребляемого тока. Потом вибровозбудитель 4 переставляют в поз. 3 палубы судна и прикрепляют к обшивке над узлами пересечения ребер жесткости другого борта судна 5 поперечного сечения А-А и повторяют те же действия, что и в поз. 1 и поз. 2.Then the
После проведения НВО во всех трех точках поперечного сечения А-А можно сделать вывод, что остаточное сварочное напряжение в зоне поперечного сечения А-А снижено.After conducting an IEE at all three points of the cross-section AA, we can conclude that the residual welding voltage in the zone of the cross-section AA is reduced.
Далее применяют такие же действия для поперечного сечения Б-Б по направлению к корме корпуса судна, потом для поперечного сечения В-В по направлению к носу корпуса судна. Расстояние между поперечными сечениями должно быть не более 5 м, что дает в итоге равномерное снижение напряжения по всему корпусу судна. После проведения НВО по всем поперечным сечениям корпуса судна снижается остаточное сварочное напряжение по всему корпусу, приводящее к снижению сварочных деформаций корпуса судна.Then apply the same actions for the cross-section BB in the direction of the stern of the hull, then for the cross-section BB in the direction of the bow of the hull. The distance between the cross sections should be no more than 5 m, which results in a uniform decrease in voltage throughout the ship's hull. After conducting an IEE in all cross sections of the ship's hull, the residual welding voltage throughout the hull is reduced, leading to a decrease in welding deformations of the ship's hull.
Для малых пассажирских судов и судов на подводных крыльях для уменьшения сварочных деформаций достаточно НВО по трем поперечным сечениям.For small passenger ships and hydrofoils, to reduce welding deformations, an HBO in three cross sections is sufficient.
В результате проведения испытаний заявленного способа НВО для корпусов судов, построенных в лекальных стендах, получены положительные результаты по снижению остаточных сварочных напряжений в корпусах судов. Для этого были проведены измерения отклонений формы и размеров корпусов судов после их высвобождения от закрепления к стенду.As a result of testing the inventive IEE method for ship hulls built in pieceboards, positive results were obtained on reducing residual welding stresses in ship hulls. To do this, measurements of deviations of the shape and size of the hulls after they were released from fastening to the stand were carried out.
Согласно результатам проведенных испытаний определено, что осуществление НВО только по одному центральному сечению для снижения сварочных деформаций всего корпуса судна недостаточно. Максимальное снижение остаточного напряжения при проведении НВО доходило до 60%. При этом с удалением от места установки вибровозбудителя эффективность снижения уменьшалась. Отмечено также, что при виброобработке на 2-3 резонансных частотах снижение остаточных напряжений более равномерное, чем при одной частоте обработки.According to the results of the tests, it was determined that the implementation of HBO on only one central section to reduce welding deformations of the entire hull is not enough. The maximum reduction in residual stress during an IEE reached 60%. At the same time, with the removal of the vibration exciter from the installation site, the reduction efficiency decreased. It was also noted that during vibration processing at 2-3 resonant frequencies, the decrease in residual stresses is more uniform than at a single processing frequency.
Таким образом, применение данного способа низкочастотной вибрационной обработки корпусов судов, изготовленных в стендах с лекальными обводами, позволит значительно уменьшить остаточные сварочные деформации в корпусах судов до высвобождения от закрепления к лекальному стенду, повысить точность конструктивных размеров и формы корпусов судов, а также снизить стоимость и трудоемкость работ процесса стабилизации.Thus, the use of this method of low-frequency vibration processing of ship hulls made in stands with circular contours will significantly reduce residual welding deformations in ship hulls before being released from fastening to the ship’s stand, increase the accuracy of the structural dimensions and shape of ship hulls, as well as reduce the cost and the complexity of the stabilization process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015136228A RU2610194C1 (en) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | Way of stabilisation of shape and dimensions of hulls built in moulding stands |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015136228A RU2610194C1 (en) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | Way of stabilisation of shape and dimensions of hulls built in moulding stands |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2610194C1 true RU2610194C1 (en) | 2017-02-08 |
Family
ID=58457781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015136228A RU2610194C1 (en) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | Way of stabilisation of shape and dimensions of hulls built in moulding stands |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2610194C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4823599A (en) * | 1986-09-26 | 1989-04-25 | Dietmar Schneider | Method of operating a machine for the stress relief of workpieces by vibration |
SU1733158A1 (en) * | 1989-03-06 | 1992-05-15 | Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения | Method of straightening workpieces |
RU2355546C2 (en) * | 2007-05-31 | 2009-05-20 | Тольяттинский государственный университет | Facility for vibromechanical treatment |
RU2443593C1 (en) * | 2010-07-23 | 2012-02-27 | Рафит Кумербаевич Тимербаев | Method of straightening ship hull knuckle |
-
2015
- 2015-08-26 RU RU2015136228A patent/RU2610194C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4823599A (en) * | 1986-09-26 | 1989-04-25 | Dietmar Schneider | Method of operating a machine for the stress relief of workpieces by vibration |
SU1733158A1 (en) * | 1989-03-06 | 1992-05-15 | Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения | Method of straightening workpieces |
RU2355546C2 (en) * | 2007-05-31 | 2009-05-20 | Тольяттинский государственный университет | Facility for vibromechanical treatment |
RU2443593C1 (en) * | 2010-07-23 | 2012-02-27 | Рафит Кумербаевич Тимербаев | Method of straightening ship hull knuckle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fu et al. | Microstructures and fatigue properties of electron beam welds with beam oscillation for heavy section TC4-DT alloy | |
US20080296433A1 (en) | Lightweight structural component in particular for aircraft and method for its production | |
US20100148005A1 (en) | Curved beam of fiber composite material | |
CN103264356A (en) | Multi-needle type impacting head for ultrasonic impacting gun and design method of impacting head | |
RU2610194C1 (en) | Way of stabilisation of shape and dimensions of hulls built in moulding stands | |
CN104588921B (en) | A kind of plate sheet welding anti-deforming structure and process | |
JP5776488B2 (en) | Steel deck for bridge | |
RU2610195C1 (en) | Method of ship hulls shape and dimensions stabilization built by framework method | |
CN104084771B (en) | The processing technology of the aluminium alloy thin-walled cylinder of destressing bullet curve shape | |
CN203343904U (en) | Multi-pin impact head for ultrasonic impact gun | |
CN106275252A (en) | A kind of installation method of boats and ships intermediate shaft system | |
CN109262154B (en) | Manufacturing method of loose cable saddle | |
JP2017170467A (en) | Welding method and manufacturing method of ship | |
CN102844147B (en) | Ultrasonic peening method and floating building | |
Liu et al. | Misalignment effect on stress concentration of thickness mismatched plate structures | |
JP2014233747A (en) | Welding method of gusset plate | |
RU2652502C1 (en) | Ship hull bulb bow | |
CN111037097A (en) | 2A97 aluminum lithium alloy laser swing welding method | |
RU2010121623A (en) | METHOD FOR PRODUCING Ribbed Panels, T-Bars and I-Beams | |
Nishijima et al. | Development of manufacturing technologies for the ITER toroidal field coil: effort for precise manufacturing | |
CN104724251B (en) | For the bilge well of ship | |
KR20130001806A (en) | Flange bracket for vessel | |
EP1980486A1 (en) | Method for assembling a waterborne ship hull and a device for carrying out said method | |
JP6188101B1 (en) | Dissimilar metal fitting joint | |
Jiang et al. | Experiment on different T-joint characteristics for laser-welded I-core galvanized steel sandwich plates |