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: 72
Скачиваний: 0
с целью передачи и распределения возникающих нагрузок на главные связи набора корпуса и на большую площадь корпусных перекрытий.
Конструктивно подкрепления корпуса в местах установки оружия и механизмов, в зависимости от величины восприни маемых усилий, выполняются либо постановкой дополнитель ных связей набора (стрингеров, шпангоутов, бимсов, пил лерсов) и накладных листов, либо путем создания специаль ных конструкций (в виде жестких барабанов под артилле рию, мощных фундаментов под турбины, котлы, главные двигатели и т. д.). На рис. 18 представлено подкрепление корпуса под артиллерийскую установку тральщика. Конструк ция этого подкрепления состоит из стального сварного бара бана (1), накладных листов (2), соединенных с барабаном и служащих для передачи усилий большему числу связей палубного набора, усиленного (рамного) бимса (3) и верти кальных связей-пиллерсов (4) — для передачи усилий отдачи на главные связи набора корпуса.
На крупных артиллерийских кораблях (эсминцах, крей серах) указанная конструкция в виду больших усилий отдачи выполняется более прочной и жесткой.
Подкрепление корпуса в местах установки зенитной артил лерии и торпедных аппаратов имеет более простую конструк цию, состоящую из конического барабана с толщиной листа 8—10 мм и высотой до 500 мм. Барабан устанавливается на накладной лист верхней палубы, которая в свою очередь подкрепляется рамными бимсами и пиллерсами.
Для подкрепления корпуса в местах расположения глав ных механизмов (главных турбин, котлов и двигателей внут реннего сгорания) устанавливаются специальные конструк ции, называемые фундаментами. Они являются опорами механизмов и крепятся к корпусу корабля. Фундаменты служат для передачи и распределения нагрузки от веса механизмов и инерционных усилий, возникающих при работе механизмов и качке корабля, на главные связи набора и на возможно большую площадь днищевого перекрытия. Основ ное требование, предъявляемое к фундаментам корабельных механизмов,— это прочность и жесткость.
Конструкция фундаментов под главные механизмы состоит из мощных продольных и поперечных балок или листов, подкрепленных бракетами и кницами. Фундаменты устанавливаются на втором дне, при этом плоскости балок должны совпадать с плоскостями стрингеров и флор. Если это выполнить не удается, то под настилом второго дна, в зависимости от высоты междудонного пространства, устанав ливаются дополнительные стрингеры и флоры — полустрин
18
геры или полуфлоры. На рис. 19 представлены фундаменты под главный двигатель и под главный паровой котел.
Кронштейны гребных валов, мортиры, дейдвудные трубы, боковые кили
На военных кораблях гребные валы от кормовых перебо рок машинных отделений до ахтерпиковой переборки прохо дят в специально выгороженных помещениях, называемых кор и.д о р а м и гребных валов. Конструктивно каждый кори дор выполняется из двух продольных переборок, перекрытых сверху кормовой платформой. Для увеличения непотопляе мости коридоры разделяются переборками на ряд водонепро ницаемых отделений. Входы в эти помещения располагаются сверху. Водонепроницаемость переборок в местах прохода гребного вала обеспечивается постановкой переборочных сальников. На малых кораблях (тральщиках, противолодоч ных кораблях и др.) коридоров гребных валов не делают, валы от кормовых переборок машинных отделений проходят в отсеке гребных валов, ограниченном обшивкой днища и платформой.
С р е д н и й г р е б н о й в а л от ахтерпиковой переборки до выхода его наружу проходит через дейдвудную трубу. (На рис. 20 показан выход среднего гребного вала.) Носовым кон цом дейдвудная труба присоединяется к ахтерпиковой пере борке на сварке. Кормовой конец трубы опирается на ахтер
штевень и соединяется |
с |
ним. |
|
|
Д е й д в у д н а я т р у б а |
(рис. 21) служит для поддержа |
|||
ния гребного вала |
и |
обеспечения |
водонепроницаемости |
|
выхода его наружу. |
Корпус трубы (2) |
обычно литой, чугун |
ный или стальной. Внутри трубы с обоих концов запрессо ваны бронзовые втулки (3), в канавки которых вставлены бакаутовые планки (4), выступающие над внутренней поверх ностью втулки. Последние с набором бакаута выполняют роль подшипников гребного вала (1), смазка которых осуществля ется морской водой. В настоящее время часто применяется пластиковый заменитель дорогостоящего бакаута—лингофоль и текстолит. По длине дейдвудных подшипников на гребной вал (1) запрессованы бронзовые рубашки (5). Для замены бакаутовых планок без вытаскивания гребного вала втулки выполняются разъемными и состоят из двух половин. Уплот нение между валом и носовой втулкой осуществляется поста новкой дейдвудного сальника (6). Для предотвращения замерзания воды в полость дейдвудной трубы подводится пар.
Б о р т о в ы е г р е б н ы е в а л ы проходят через борт и об разуют с обшивкой острый угол. На рис. 22а показан выход
2* 19
бортового гребного вала из корпуса корабля. В этом случае для выхода гребного вала из корпуса бортовой набор и обшив ка на небольшом участке выгибаются наружу, образуя так называемые в ы к р у ж к и (рис. 226). В районе выкружек уста
навливаются |
специальные стальные отливки, называемые |
м о р т и р а м и |
(рис.22). Мортира — короткая стальная труба, |
с наружной стороны которой имеются ребра для крепления ее к набору корпуса и фланец для крепления к наружной обшивке. Мортира служит кормовой опорой дейдвудной трубы (рис. 21).
Если мортира является продолжением дейдвудной трубы, то выполняет роль крайнего опорного подшипника анало гично дейдвудному подшипнику (рис. 22а).
Поддержка бортовых гребных валов вне корпуса корабля осуществляется с помощью к р о н ш т е й н о в (рис. 23). На кораблях применяются преимущественно литые кронштейны с двумя лапами. Такой кронштейн состоит из муфты (1) и двух лап (2), расположенных под углом 70—100° друг к другу. Верхняя лапа пропускается внутрь корпуса и крепится к набору корпуса. Места прохода лап через обшивку непро ницаемо заделываются планками, которые привариваются к лапам и к наружной обшивке. Конец нижней лапы крон штейна крепится к приливам ахтерштевня.
Для уменьшения сопротивления воды при движении корабля лапам кронштейна придается обтекаемая форма.
В муфту кронштейна запрессована бронзовая втулка с бакаутовыми планками, также выполняющая роль опорного
подшипника |
гребного |
вала. |
Б о к о в ы е |
кили |
служат для уменьшения бортовой |
качки корабля за счет создания дополнительного сопротив ления. Они улучшают устойчивость корабля на курсе, ограж дают наружную обшивку от повреждений и частично участ вуют в общей прочности.
Боковые кили (рис. 24) устанавливаются в районе скулы и идут снаружи обшивки примерно на 7з длины корабля в его
средней части, не выходя за габариты корпуса. |
из двух |
||
Каждый боковой киль |
состоит, |
как правило, |
|
листов — один поставлен |
нормально |
к обшивке, а |
другой |
является кронштейном. Для увеличения прочности |
между |
этими листами устанавливаются поперечные бракеты. Высота боковых килей— 150—1700 мм.
ОСНОВНЫЕ КОРАБЛЕСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Для постройки кораблей и судов применяется большое количество материалов, основными из которых являются: судостроительные стали, сплавы цветных металлов, пласт массы, дерево и прочее.
Качество материалов в кораблестроении характеризуется, главным образом, их механическими качествами, которые определяют их прочность и пластичность.
Прочность матери ада определяется пределом прочности и пределом текучести.
Предел прочности характеризует ту нагрузку, под дейст вием которой материал разрушается. Чем выше предел проч ности, тем больше запас прочности конструкции при различ ных случайных перегрузках.
Предел текучести характеризует наибольшую нагрузку, при которой материал удлиняется некоторое время без увели чения нагрузки.
В кораблестроении наибольшее значение имеет предел текучести. Он является основным показателем механических качеств материала. При напряжениях выше предела теку чести в конструкциях развиваются большие деформации, часть которых приобретает характер остаточных. Первона чальные формы конструкции при этом нарушаются. Поэтому нормы допускаемых напряжений для различных корпусных конструкций назначаются в зависимости от предела текучести материала.
Пластичность материала определяется его относительным удлинением, соответствующим пределу прочности. Относи тельное удлинение характеризует способность материала изменять форму (без разрушения), поддаваться ковке и прес сованию.
А. Судостроительные стали
Сталью называются сплавы железа с углеродом и другими элементами, которые при нагреве до высоких температур поддаются ковке, прокатке, штамповке и другим деформа циям.
21
Все стали по своему составу делятся на простые углеро дистые и специальные —легированные. Сталь может содер жать до 2,0% углерода.
Чем больше углерода, тем тверже сталь и тем лучше она сопротивляется разрыву, но при этом она становится менее пластичной. В кораблестроении применяется малоуглеро дистая сталь.
М а л о у г л е р о д и с т а я с т а л ь |
с содержанием углерода |
от 0,017 до 0,22% носит название |
судостроительной стали. |
Судостроительная сталь является основным материалом для постройки корпусов военных кораблей всех классов. Это обу словливается ее высокой прочностью, простотой технологи ческой обработки, хорошей свариваемостью.*
Судостроительная сталь |
согласно ГОСТу — 5521 —67 — |
||
изготовляется марок С и ВМСтЗсп. |
|
||
Они имеют следующие механические качества: |
|||
Марки |
Временное сопротив |
Предел текучести, |
Относительное |
ление разрыву (пре- |
|||
стали |
дел прочности), |
к г / мм3 |
удлинение, % % |
с |
к г / м м 2 |
|
|
4 1 - 5 0 |
24 |
20 |
|
ВМСтЗсп |
3 8 -4 3 |
23 |
22 |
В настоящее время в кораблестроении все чаще приме няются судостроительные стали со специальными присад ками. В качестве вводимых (легирующих) в сталь присадок применяются: хром, никель, титан, медь, марганец и другие.
Судостроительная сталь, которая содержит специально введенные один или несколько легирующих элементов, носит
название |
с п е ц и а л ь н о й или |
л е г и р о в а н н о й . |
|
В зависимости от процентного содержания легирующих |
|||
элементов |
сталь называется |
низколегированной (в сумме |
|
не более |
2%), среднелегированной |
(2—5%) и высоколеги |
|
рованной |
(свыше 5%)- |
|
сталей наибольшее при |
Из легированных (специальных) |
менение в кораблестроении имеет низколегированная сталь
марок 09Г2 и |
10ХСНД со |
следующими механическими |
||
качествами: |
|
|
|
|
Марка низколеги |
Предел прочности |
Предел текучести |
Относительное |
|
в к г! м м2 |
в к г / м м '- |
удлинение |
||
рованной стали |
||||
(не менее) |
(не менее) |
в %% |
||
|
||||
09Г2 |
45 |
30 |
45 |
|
10ХСНД |
70 |
40 |
50 |
* Под свариваемостью понимается соединение листов стали с помощью электросварки без ухудшения ее механических характеристик.