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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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.