Файл: Баснин Р.В. Конструкция корпуса и рулевое устройство надводного корабля.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2024
Просмотров: 66
Скачиваний: 0
Каспийское высшее военно-морское Краснознаменное училище имени С. М. Кирова
Р. В. БАСНИН
КОНСТРУКЦИЯ КОРПУСА И РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО НАДВОДНОГО КОРАБЛЯ
Баку 1968
ГО О . П У Б Л И Ч Н А Я
НА У Ч Н О - Т Е Х Н И Ч Е С К А Я
тмКЛИОТЕКА сося
ы
ж_
УДК 629.12
55&Ы
В учебном пособии рассмотрена конструкция стального корпуса над водного корабля и рулевого устройства. Даны краткая характеристика основных кораблестроительных материалов, основы современной техно логии постройки стального корпуса и изложены основные положения по эксплуатации корпуса и рулевого устройства.
КОНСТРУКЦИЯ КОРПУСА Понятие о корпусе
Корпус корабля есть сложное инженерное сооружение, со стоящее из основного корпуса, надстроек и мачт.
О с н о в н о й к о р п у с является основой всего корабля. Он представляет собой прочную непроницаемую конструкцию для размещения оружия и технических средств, корабельных систем и устройств, личного состава, средств защиты и различ ных запасов.
Н а д с т р о й к и — конструкции, расположенные на верхней непрерывной палубе. Они увеличивают вместимость корабля: в них находятся помещения служебного и бытового назначе ния. К надстройкам относятся полубак, рубки, машинные и котельные кожуха, световые люки.
М а ч т ы — специальные конструкции для размещения средств связи и наблюдения, радиоантенн, антенн радиолока ции, дальномеров, огней, средств сигналопроизводства и т. д.
Главными частями основного корпуса являются: набор корпуса, наружная обшивка, палубы, платформы и второе дно, поперечные и продольные переборки и отдельные конструкции.
Набор и системы набора корпуса
Н а б о р о м корпуса корабля называется система продоль ных и поперечных связей (балок), соединенных между собой и образующих жесткий каркас (остов) корпуса. К набору корпуса крепятся листы наружной обшивки, настилов палуб, платформ и второго дна, продольные и поперечные переборки.
Набор корпуса обеспечивает неизменность обводов корпуса корабля; служит опорным контуром плоских конструкций (наружной обшивки, настилов палуб, платформ, второго дна), увеличивая тем самым их прочность; участвует в обеспе чении общей продольной, поперечной и местной прочности корпуса.
Основными составными частями набора корпуса корабля являются киль, стрингеры, продольные ребра жесткости, карлингсы, шпангоуты, бимсы (рис. 1).*
* Все рисунки помещены в приложении.
3
Ки л ь — основная продольная связь, обеспечивающая про дольную прочность корпуса. Он расположен в самой нижней части днища в диаметральной плоскости и идет непрерывно по всей длине корабля. Киль состоит из вертикального и гори зонтального киля (рис. 2).
Вертикальный стальной лист, выполненный непрерывно по всей длине корабля, называется вертикальным килем. Го ризонтальный лист наружной обшивки, прилегающий к вер тикальному килю и соединенный с ним электросварным швом, называется горизонтальным килем.
Киль корабля принимает на себя значительную часть уси лий, особенно при постановке корабля в док, поэтому для увеличения продольной жесткости и устойчивости при сжатии к вертикальному и горизонтальному килю привариваются ребра жесткости полособульбового или таврового профиля. В носовой части корпуса киль переходит в форштевень, а в кормовой — в ахтерштевень.
Форштевень и ахтерштевень, являясь деталями набора, обеспечивают только местную прочность корпуса корабля (от ударов волн, усилий давления льда и т. д.).
Ф о р ш т е в е н ь — стальная изогнутая балка переменного сечения (рис. 3). Для соединения с килем и поперечным набо ром форштевень в своей днищевой части (подошве) имеет трапециевидные сечения с поперечными и продольными ребра ми, которые привариваются к вертикальному килю и флорам. Горизонтальная часть подошвы соединяется с горизонталь ным килем. С боков у форштевня сделаны специальные углуб ления — шпунты, в которые заподлицо укладываются листы наружной обшивки. Форштевень отливается или отковыва ется из стали. Форштевни у малых кораблей, как правило, делаются цельными, а у больших — составными из несколь ких частей, соединенных между собой замками на заклепках или сваркой.
В военном кораблестроении широко применяется прямая
наклонная форма форштевня |
(рис. 3). |
А х т е р ш т е в е н ь — кованая |
или литая сложная фигур |
ная балка (рис. 4). Крепление ахтерштевня с килем, попереч ным набором и наружной обшивкой производится аналогично креплению форштевня. Форма ахтерштевня зависит от обво дов кормовой оконечности, числа и типов рулей и числа гребных винтов.
При одном вертикальном руле ахтерштевень одновре менно является его опорой, для этого у него имеются при ливы с отверстиями 2 и 3, где размещается баллер руля. На военных кораблях принята транцевая форма кормы.
4
С т р ин ге р ы — основные |
продольные связи |
набора, |
обеспечивающие продольную |
прочность корпуса. |
Каждый |
стрингер представляет собой балку из листовой стали, идущую по большей части длины корабля и установленную нормально к его обшивке.
Стрингеры имеют названия соответственно местам распо ложения:
— днищевые — расположенные в днище по обе стороны от
вертикального киля |
(средний |
стрингер); |
— бортовые — идущие вдоль |
борта; |
|
— скуловые — установленные |
в районе скулы —■месте |
|
перехода днища в |
борт; |
|
— палубные — являющиеся поясом палубного настила и примыкающие к бортам.
Бортовые стрингеры устанавливаются только при значи тельной высоте борта й идут по большей части длины корабля или в пределах длины машинно-котельных отделе ний. Бортовой стрингер, установленный в районе машинно котельных отделений, называется шельфом.
Стрингеры выполняются водонепроницаемыми (например скуловой стрингер) и водопроницаемыми — с вырезами для доступа в различные места междудонного пространства и для облегчения веса. Для большей устойчивости от сжима ющих и изгибающих усилий стрингеры усиливаются продоль ными балками, в основном полособульбового профиля, назы ваемыми ребрами жесткости.
П р о д о л ь н ы е р е б р а ж е с т к о с т и — продольные свя зи, обеспечивающие прочность и устойчивость листов наруж ной обшивки, палуб, платформ и второго дна. Они представля ют собой балки из различной профильной стали, чаще полосо бульбового профиля. Ребра жесткости располагаются по внутренней стороне наружной обшивки, под палубами и вто рым дном и идут по большей части длины корабля. Расстоя ние между ребрами жесткости берется из расчета прочности корпуса и обычно составляет 250—350 мм. В районе ледового пояса вследствие больших сосредоточенных нагрузок при плавании корабля во льдах продольные ребра жесткости ставятся чаще.
Ш п а н г о у т ы — основные |
поперечные связи |
набора, |
обеспечивающие поперечную |
прочность корпуса. |
‘ Каждый |
шпангоут — это балка из профильной и листовой стали, рас положенная по бортам и днищу корпуса и состоящая из двух симметричных ветвей. В каждую ветвь шпангоута входит две части: бортовая — идущая по борту от верхней палубы до скулового стрингера, и днищевая — являющаяся
5
продолжением бортовой части и идущая по днищу от скуло вого стрингера до вертикального шля.
Верхняя (бортовая) часть шпангоутов обычно выполни-, ется из балок таврового профиля.
Днищевая часть шпангоутов образуется из вертикальных стальных листов, располагающихся между стрингерами и называемых ф л о р а м и. Флоры привариваются непосред ственно к наружной обшивке, стрингерам и настилу второго дна. Установка флоров вместо продолжения бортовой части шпангоутов того же профиля вызывается необходимостью усиления днищевой части шпангоута, испытывающей значи тельно большее давление воды.
Флоры, применяемые в наборе днища корабля, могут быть непроницаемыми и проницаемыми..
Непроницаемые флоры устанавливаются под главными поперечными водонепроницаемыми переборками в районе второго дна и в местах, где требуется разделить междудонное пространство на непроницаемые отсеки.
Проницаемые флоры имеют круглые или овальные отвер стия для свободного доступа в различные места междудонного пространства и составляют основной поперечный набор днища; они устанавливаются также в местах, где требуется обеспечить жесткую опору (под фундаментами механизмов, пиллерсами и т. д.). Вырезы во флорах, кроме того, умень шают их вес. Проницаемые флоры, изготовленные из отдель ных стальных листов-бракетов, называются бракетными фло рами.
Шпангоуты разделяются на рамные (усиленные) и проме жуточные. Рамные отличаются от промежуточных только большей высотой полки (рис. 5).
Расстояние между соседними шпангоутами называется шпа цие й .
Под шпацией понимается фактическое расстояние между установленными на корабле шпангоутами. Величина шпации может быть различной (до 3000 мм).
При разработке чертежей общего расположения корабель ных помещений устанавливается у с л о в н а я шпация — услов но выбранное расстояние (обычно 500 мм) между соседними условными шпангоутами, в действительности этих шпангоутов может и не быть. Условная шпация широко используется при изучении устройства корабля и при борьбе за живучесть. Марки с номерами условных шпангоутов крепятся на палуб ном стрингере с обоих бортов; нумерация их идет с носа в корму.
Б и м с ы — поперечные связи палубного набора для подфержания палуб и придания им поперечной прочности.
6
Каждый бимс представляет собой поперечную балку того же сечения, что и шпангоут, идущую от борта до борта под палубным настилом и скрепляющую верхние концы шпангоу тов. Жесткое соединение бимсов с бортовыми частями шпангоу тов, как правило, осуществляется кницами — стальными пла стинами обычно треугольного вида, усиленными ребром жесткости. Верхние части бортовых стоек рамных шпангоу тов соединяются между собой рамными бимсами.
В местах палубных отверстий (люки, дымоходы) бимсы разрезаются. Прерывающиеся бимсы называются по л у бим сам и. В этом случае концы полубимсов скрепляются допол нительными продольными связями палубного набора, назы ваемыми к а р л и н г с а м и . Карлингсы идут непрерывно по большей части длины палубы и представляют собой балки таврового профиля с высокой стенкой.
Системы набора
Корпус корабля можно рассматривать как систему, состоящую из корпусных перекрытий, жестко соединенных между собой: днищевых, палубных, бортовых и перекрытий
главных переборок. |
называется плоская |
конструкция, |
П е р е к р ы т и е м |
состоящая из балок двух взаимно-перпендикулярных направ лений, перекрытых обшивкой или настилом.
При работе перекрытия, находящегося под действием поверхностной нагрузки (давления забортной воды), разли чают балки (связи) главного направления и перпендикуляр ные им —перекрестные балки. Балки главного направления являются основой набора перекрытия и воспринимают основ ную часть нагрузки, приходящуюся на перекрытие. Перекрест ные балки (связи) служат для поддержания балок главного направления.
В зависимости от того как в перекрытии относительно длины корпуса расположены балки (связи) главного направ
ления, |
различают три системы |
набора |
корпуса |
корабля: |
|||||
п о п е р е ч н у ю , |
п р о д о л ь н у ю и с м е ш а н н у ю . |
|
|||||||
Основу |
п о п е р е ч н о й |
системы |
|
набора составляют |
|||||
поперечные |
связи — шпангоуты и |
бимсы, которые |
являются |
||||||
балками |
главного направления (рис. |
6). Они идут поперек |
|||||||
корпуса |
корабля |
н е п р е р ы в н о |
(не |
разрезаются |
связями |
||||
другого |
направления) |
и располагаются |
на большей части |
||||||
длины |
корабля |
на |
расстоянии |
0,5 — 0,9 м друг от друга, |
|||||
то есть шпация принята сравнительно короткой. |
|
||||||||
Продольные связи |
набора |
в этой |
системе — киль, стрин |
геры и карлингсы — разрезные (интеркостельные), за исклю чением вертикального киля, который независимо от приме
7