Основные понятия и определения

Сборочная единица в зависимости от конструкции может состоять либо из отдельных деталей, либо включать сборочные единицы более высоких порядков и детали. Различают сборочные единицы первого, второго и более высоких порядков. Сборочная единица первого порядка входит непосредственно в изделие. Она состоит либо из отдельных деталей, либо из одной или нескольких сборочных единиц второго порядка и деталей. Сборочная единица второго порядка расчленяется на детали или сборочные единицы третьего порядка и детали и т.д. Сборочная единица наивысшего порядка расчленяется только на детали. Рассмотренное деление изделия на составные части производится по технологическому признаку.

Деталь — это изделие, изготавливаемое из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Характерный признак детали — отсутствие в ней разъемных и неразъемных соединений. Деталь представляет собой комплекс взаимосвязанных поверхностей, выполняющих различные функции при эксплуатации машины.

Производственный процесс — это совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта продукции. Например, производственный процесс изготовления машины включает не только изготовление деталей и их сборку, но и добычу руды, ее транспортирование, превращение в металл, получение заготовок из металла. В машиностроении производственный процесс представляет собой часть общего производственного процесса и состоит из трех этапов: получение заготовки; преобразование заготовки в деталь; сборка изделия. В зависимости от конкретных условий перечисленные три этапа можно осуществлять на разных предприятиях, в разных цехах одного предприятия и даже в одном цехе.

Технологический процесс — часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. Под изменением состояния предмета труда понимается изменение его физических, химических, механических свойств, геометрии, внешнего вида. Кроме того, в технологический процесс включены дополнительные действия, непосредственно связанные или сопутствующие качественному изменению объекта производства; к ним относят контроль качества, транспортирование и др. Для осуществления технологического процесса необходима совокупность орудий производства, называемых средствами технологического оснащения, и рабочее место.

Технологическое оборудование — это средство технологического оснащения, в котором для выполнения определенной части технологического процесса размещают материалы или заготовки, средства воздействия на них, а также технологическую оснастку. К ним относят, например, литейные машины, прессы, станки, испытательные стенды и т.д.

Технологическая оснастка — это средство технологического оснащения, дополняющее технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса. К ним относятся режущий инструмент, приспособления, измерительные средства. Технологическое оборудование совместно с технологической оснасткой, а в некоторых случаях и манипулятором, принято называть технологической системой. Понятием «технологическая система» подчеркивается, что результат технологического процесса зависит не только от оборудования, но и в не меньшей степени от приспособления, инструмента, заготовки.

Заготовкой называется предмет труда, из которого изменением формы, размеров, свойств поверхности или материала изготовляют деталь. Заготовку перед первой технологической операцией называют исходной заготовкой. Рабочее место представляет собой элементарную единицу структуры предприятия, где размещены исполнители работы и обслуживаемое технологическое оборудование, подъемно-транспортные средства, технологическая оснастка и предметы труда.

По организационным, техническим и экономическим причинам технологический процесс делят на части, которые принято называть операциями.

Формируют операцию, главным образом, по организационному принципу, так как она является основным элементом производственного планирования и учета. На операцию обычно разрабатывается вся плановая, учетная и технологическая документация. В свою очередь, технологическая операция также состоит из ряда элементов: технологических и вспомогательных переходов, установа, позиций, рабочего хода.

Технологический переход — законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке.

Вспомогательный переход — это законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода (например, установка заготовки, смена инструмента и т.п.). Переход можно выполнять в один или несколько рабочих ходов. Рабочий ход — это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемая изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки. При обработке заготовки со съемом слоя материала используют термин «припуск».

Шум в системах кондиционирования воздуха

1. уменьшением шумности источника (вентилятора, компрессора, воздухопроводов и т. п.) путем проведения мер конструктивного, технологического и эксплуатационного характера (статическая и динамическая балансировка роторов, улучшение смазки, совершенствование проточных частей, точность изготовления деталей и сборки узлов, применение вибропоглощающих оснований для вентиляторов и гибких соединений их с воздуховодами и т. п.);
2. изоляцией и поглощением шума на путях его распространения.

Наиболее эффективное ослабление шума в помещениях достигается при установке вентиляторов в звукоизолирующих камерах, снабженных внутренним звукопоглощающим и звукоизолирующим покрытием. Оборудование, устанавливаемое в помещении, считается бесшумным, если уровень его шума ниже шума в помещении на 10—15 фон, и малошумным, если уровень его шума ниже на 5—8 фон.

Звукоизоляция кондиционера обеспечивает максимальное снижение шума вентилятора. Однако по воздухопроводам и в этом случае распространяется шум достаточно большого уровня. Для его снижения до необходимых уровней в воздухопроводах, перед входом в помещения, устанавливают специальные глушители шума. Воздухораспределители с учетом акустических требований выполняют такими, чтобы их шумность не приводила к существенному возрастанию общего уровня шума в помещении.

Теплозвукоизоляционный материал должен обладать следующими качествами:

1. высокими термическим сопротивлением, звукопоглощением и звукоизоляцией;
2. огнестойкостью;
3. механической прочностью и виброустойчивостью;
4. способностью не поглощать влагу и пары;
5. биостойкостью, устойчивостью против грызунов и паразитов;
6. способностью не выделять пыли, запахов и вредных газов;
7. малой объемной массой;
8. умеренной стоимостью изготовления и монтажа.

Кондиционер судовой: принцип работы системы

На фото сухогруз

Все перевозимые на сухогрузных судах грузы можно подразделить на две основные категории: гигроскопические грузы, содержащие влагу, количество которой зависит от условий окружающей среды и свойств самого груза (пшеница, мука, хлопок, кофе, табак, пряности и т. п.), и негигроскопические грузы, не содержащие влагу (металл и изделия из него, машины, оборудование, инструмент и т. п.).

Грузы обладают большой теплоаккумуляционной способностью; это приводит к выпадению влаги из воздуха при переходах судна из районов тропиков в северные широты и, наоборот, из холодных районов в теплые. Так, если судно переходит из северных районов в южные, то температура груза повышается медленно, т. е. он долгое время остается холодным; из теплого влажного воздуха трюма (в южных широтах) выпадает влага на груз. Если судно переходит из районов тропиков в северные широты, то, благодаря теплоаккумуляционной способности груза, воздух трюма продолжительное время остается теплым и влажным, а температура внутренних частей корпуса судна снижается быстро (холодная забортная вода). Поэтому из воздуха на эти поверхности будет выпадать влага. Воздух в трюмах насыщается парами воды при испарении влаги из грузов (например, незрелых хлебных злаков, риса, соевых бобов, хлопка, целлюлозы и др.), а также вследствие попадания снега или дождя во время погрузки.

Выпадение влаги на груз и металлические поверхности корпуса судна приводит к порче груза и усиленной коррозии внутренних поверхностей трюмов.

На внутренних поверхностях танков нефтеналивных судов интенсивно протекают процессы химической и электрохимической коррозии, приводящие к быстрому износу корпусов танкеров, необходимости их капитального ремонта и затраты больших средств. Так, по данным крупной английской компании Шелл Танкерз, убытки от коррозии внутренних поверхностей танков на двухстах танкерах из-за необходимости их капитального ремонта уже после 7—10 лет эксплуатации, а иногда и раньше, составляют ежегодно около 2 млн. фунтов стерлингов.

Основной частью систем технического кондиционирования воздуха сухогрузных и нефтеналивных судов служат воздухоосушительные установки. Кроме того, в систему для сухогрузного судна входят:

• Приточные и вытяжные трюмные вентиляторы: Эти устройства обеспечивают необходимый обмен воздуха, поддерживая свежесть и предотвращая застаивание влажного воздуха. Производительность вентиляторов обычно рассчитывается для обеспечения 3-4-кратного обмена воздуха в час на пустой трюм.
• Воздуховоды: Они распределяют осушенный воздух по всему объему трюмов, гарантируя равномерное распределение и предотвращая локализованные точки с высокой влажностью.
• Приборы и средства автоматического управления и контроля: Эти системы позволяют мониторить и регулировать климатические условия в трюмах, обеспечивая оптимальные условия для конкретных грузов. В систему технического кондиционирования танкеров вместо трюмных вентиляторов входит высоконапорный нагнетатель и трубопроводы осушенного воздуха с невозвратно-запорными клапанами, обеспечивающие поддержание в танках избыточного давления воздушной среды от 2000 до 8500 Па.

• Высоконапорный нагнетатель: Это устройство обеспечивает подачу сухого воздуха под давлением в танки, что способствует предотвращению образования конденсата.
• Трубопроводы осушенного воздуха с невозвратно-запорными клапанами: Они распределяют сухой воздух по танкам, поддерживая в них избыточное давление, что помогает предотвратить проникновение влажного воздуха извне.
• Системы автоматического управления и контроля: Аналогично сухогрузным судам, на танкерах присутствуют автоматизированные системы для мониторинга и регулировки атмосферных условий внутри танков.

Холодильное оборудование на судах

Микроклимат в судовых помещениях обеспечивается с помощью систем комфортного кондиционирования воздуха и соответствующей изоляции помещений, температура внутренней поверхности которых не должна существенно (более чем на 2° С) отличаться от температуры воздуха в этих помещениях. Системы комфортного кондиционирования предназначены для очистки и тепловлажностной обработки воздуха, подаваемого в помещения. При этом в помещении должны быть обеспечены определенные, наперед заданные кондиции, т. е. параметры состава и состояния воздуха: его чистота, достаточный процент содержания кислорода, температура, относительная влажность и подвижность (скорость перемещения). Эти заданные кондиции воздуха и определяют так называемые комфортные условия для людей.

В различных районах плавания судов в разное время года температура наружного (атмосферного) воздуха может достигать самых больших (до 40—45°С) и самых низких (до —50°С) значений. Температура забортной воды при этом может изменяться в широких пределах: от +35°С до —2°С, а содержание влаги в 1 кг воздуха —от 24—26 до 0,1—0,5 г. В таких условиях плавания судна существенно изменяется и интенсивность солнечной радиации. Если учесть, что суда представляют собой большие металлические сооружения с высоким коэффициентом теплопроводности, то становится ясно, насколько велико влияние внешних условий на формирование микроклимата в судовых помещениях. К тому же, на судне достаточно много внутренних объектов тепло- и влаго-выделений.

Все это требует от судовой системы комфортного кондиционирования воздуха большой гибкости (маневренности) в работе. В теплых районах (или в летнее время) она должна обеспечивать отвод из помещений соответствующих тепло- и влагоизбытков, а в холодных районах (или в зимнее время) —компенсировать тепло-потери и отводить избыточную влагу, выделяемую в основном людьми, а также некоторым оборудованием. В летнее время года наружный воздух перед подачей в помещения обычно требуется охлаждать и осушать, а в зимнее — подогревать и увлажнять (хотя наружный воздух в зимнее время и имеет высокую относительную влажность — до 80—90%, он содержит очень небольшое количество влаги, не более 1—3 г на 1 кг воздуха).

Подогрев и увлажнение воздуха осуществляют, как правило, водяным паром или водой, а его охлаждение и осушение — с помощью холодильных машин. Таким образом, холодильные машины являются неотъемлемой частью судовых установок комфортного кондиционирования воздуха (в дальнейшем для краткости будем опускать слово «комфортное»).

Кроме того, холодильные машины используются почти на всех судах морского и речного флота для сохранения запаса провизии, а также на промысловых, производственных и транспортных рефрижераторных судах для обработки и хранения скоропортящихся грузов (такую функцию холодильных машин принято называть рефрижерацией). В посление годы холодильные машины стали применять для осушения воздуха в трюмах сухогрузных и танках нефтеналивных судов. Это предотвращает порчу гигроскопических грузов (муки, зерна, хлопка, табака и пр.), повреждение перевозимого на судах оборудования, механизмов и значительно уменьшает коррозию внутренних металлических частей корпуса и оборудования судов. Такая обработка воздуха трюмов и танков обычно называется техническим кондиционированием.

Первый опыт применения на судах «машинного» охлаждения относится к 70—80-м годам прошлого столетия, когда почти одновременно были созданы и начали распространяться парокомпрес-сорные аммиачные, углекислотные и сернистоангидридные, воздушные и абсорбционные холодильные машины. Так, в 1876 г. французским инженером-изобретателем Шарлем Телье впервые успешно был применен «машинный» холод на пароходе «Фригори-фик» для перевозки охлажденного мяса из Буэнос-Айреса в Руан. В 1877 г. пароход «Парагвай», оборудованный абсорбционной холодильной установкой, доставил мороженое мясо из Южной Америки в Гавр, причем мясо было заморожено на этом же судне в специальных камерах. Вслед за этим были осуществлены удачные рейсы с мясом из Австралии в Англию, в частности на пароходе «Стратлевен», оборудованном воздушной холодильной машиной. К 1930 г. мировой морской рефрижераторный флот состоял уже из 1100 судов общей грузовместимостью 1,5 млн. условных тонн.