Файл: Антонов, А. А. Устройство морского судна учебное пособие для подготовки специалистов в мореходных школах.pdf

мп; они быстро прирабатываются по месту; износоустойчивы и мо­ гут работать без смазки.

Из капрона делают много различных судовых деталей: греб­ ные винты, вкладыши подшипников, шестерни.

§ 13. СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЯ СУДОВЫХ ДЕТАЛЕЙ

Электросварка. По сравнению с клепкой, широко применяв­

шейся ранее, сварка имеет целый ряд преимуществ: уменьшение

веса судовых конструкций, большая прочность и плотность соеди­

нений, повышение производительности труда и улучшение условий

труда, значительное снижение стоимости работ.

Сущность электросварки состоит в следующем. Кромки свари­ ваемых деталей (рис. 32) сводят на достаточно близкое расстоя­ ние и подключают их к одному из полюсов генератора или транс­

форматора электрического тока. Ко второму полюсу подключают

электрод. Прикосновением электрода к детали возбуждают элект­

рическую дугу, отводят электрод на расстояние, примерно равное

диаметру электрода, и расплавляют кромки деталей. В центре ду­

ги температура достигает 6000—7000° С. Расплавленный металл кромок и электрода перемешивается и, остывая, образует сварной шов, прочно соединяющий детали. При правильно проведенной

сварке прочность шва не меньше прочности целого металла. Проч­ ность сварного шва зависит от качества металла и обмазки элект­

рода, силы и направления тока, скорости охлаждения шва и др.

Малоуглеродистые стали, применяемые в судостроении, сварива­

ются лучше и проще.

В судостроении применяется ручная, полуавтоматическая и ав­ томатическая сварка.

Для ручной сварки необходимо иметь источник электриче­ ского тока, устройство, позволяющее регулировать его, электро­ додержатель, электрические гибкие кабели, позволяющие подсоеди­

нять электрод и деталь к полюсам электрической машины, защит­

ный щиток для электросварщика и некоторые другие инструменты и приспособления.

Рис. 32. Способы электродуговои сварки:

а — способ Бенардоса; б — способ Славянова; і — присадочная проволока; 2 — угольный электрод; 3 — электрододержатель; 4 —источник тока; 5 — свариваемое изделие; 6 — метал­ лическая плита; 7 — металлический электрод

45

Источниками тока при сварке являются сварочные трансфор­ маторы для переменного тока и сварочные генераторы для посто­

янного тока. Напряжение тока в момент зажигания дуги в пре­

делах 55—60 В, а в период сварки — 15—35 В.

При полуавтоматической сварке используют шланговые полуавтоматы, которые обеспечивают автоматическую подачу сва­

рочной проволоки, что упрощает процесс сварки и улучшает ее качество. Вручную подается только головка полуавтомата вдоль сварочного шва. Вместо электродов применяют голую электродную

проволоку, а дугу и сваренный шов засыпают флюсом, который

защищает металл от вредного воздействия воздуха и обеспечивает его медленное остывание.

Наибольшей скорости, качества шва и экономии электроэнергии

добиваются применением сварочных автоматов, осущест­

вляющих автоматическую подачу проволоки и головки вдоль шва,

а также флюса.

Применение автоматов, полуавтоматов или ручного способа сварки зависит от расположения шва и характера свариваемой

конструкции (рис. 33). Разрабатывая технологию постройки суд­

на, стараются уменьшить количество ручной сварки применением

различных приспособлений, позволяющих шире применять свароч­ ные автоматы и полуавтоматы.

Однако сварные соединения имеют и недостатки. Жесткость сварных конструкций иногда является причиной появления тре­

щин. Из-за неравномерного прогрева и быстрого охлаждения ме­ талла возникают внутренние напряжения, которые особенно кон­

центрируются у острых углов, поэтому их стараются делать закруг­ ленными или ставить дополнительные подкрепления в этих местах,

например на палубе по углам люковых вырезов. Вследствие усад­

ки металла шва при охлаждении происходит деформация (короб­

ление) металла. При некачественной сварке могут быть непрова­

ры, подрез металла, трещины, поры и другие дефекты, которые об­ наруживаются путем осмотра очищенных от шлака сварных швов

(молотком и стальной щеткой). Для обнаружения внутренних де­ фектов сварных швов применяют просвечивание рентгеновскими и гамма-лучами, ультразвуковые или магнитные дефектоскопы. Для

проверки швов на водонепроницаемость их красят с одной сторо­ ны мелом, а с другой промазывают керосином. Если шов пори­

стый, то керосин пройдет насквозь и на окрашенной поверхности

а.

Рис. 33. Типы сварных соединений:

а — встык; б — тавровое; в — внахлестку

46

появится желтое пятно. При другом способе проверки отсеки и цистерны заполняют водой и затем снаружи осматривают их.

Электродуговая сварка позволяет сваривать детали из алюми-

ниево-магниевых сплавов, но для этого расплавленный металл

шва необходимо защитить от вредного воздействия воздуха, так

как алюминий быстро окисляется кислородом, образуя тугоплав­ кие окислы. Поэтому сварку ведут в среде инертного газа (арго­

на, гелия).

Клепка. Тридцать лет назад клепка была главным и почти единственным способом соединения деталей корпуса в стальном

судостроении. В настоящее время она применяется для клепки так

называемых барьерных швов, которые делаются в местах соедине­

ния палубы с бортом и препятствуют распространению трещин в

случае их появления, что иногда бывает на сварных судах. При соединении листов обшивки клепкой один лист может перекрывать

край другого — соединение внакрой или соединяться встык на од­ ной или двух планках, которые приклепываются к обоим краям листов. Одинарная планка ставится с внутренней стороны об­

шивки.

Склеивание. Для склеивания деталей в пластмассовом и дере­ вянном судостроении, а также в судоремонте при восстановлении

металлических деталей получили широкое распространение эпок­ сидные, полиэфирные и другие смолы.

Г л а в а V. КОНСТРУКЦИЯ КОРПУСА

§ 14. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЧНОСТИ КОРПУСА

Корпус судна испытывает действие сил собственного веса и сил

давления воды, которые в целом равны, но распределены по дли­ не судна неравномерно. Из-за этого корпус судна на тихой воде

может получить изгиб. Это может быть в двух случаях.

1. Если в средней части судна силы поддержания преобладают

над силами веса, а в оконечностях наоборот, то судно получит пе­

региб. В этом случае днище будет испытывать сжатие, а палуба —

растяжение. Наибольшие изгибающие моменты возникают на ми­

деле. Они еще более возрастут, если судно окажется средней

47

Способность судна сопротивляться

изгибающим нагрузкам называется

продольной, или общей, прочностью.

Максимальные напряжения воз­

никают в верхних (палуба) и нижних

(днище) связях, равняясь нулю при­ мерно на половине высоты борта (ней­

тральная линия).

При чрезмерных нагрузках может

произойти разрушение корпуса. Что­ бы этого не случилось, листы обшив­ ки подкрепляют набором — продоль­

ными и поперечными балками. Мак­ симальные напряжения, возникающие

всудовых конструкциях, не должны

прочности.

Кроме продольного изгиба судна,

под действием давления воды, груза и механизмов возникает ме-

стная деформация днища, бортов и палуб в поперечном направ­ лении (рис. 35). Способность судна противостоять усилиям, вы­

зывающим деформацию корпуса в поперечном направлении, на­

зывается поперечной, или местной, прочностью.

Расчеты прочности корпуса судна в целом и отдельных его час­

крепленной для обеспечения продольной и поперечной прочности

балками, называемыми также связями. Совокупность продольных

и поперечных балок, образующих каркас судна, называется судо­

вым набором. Водонепроницаемая оболочка состоит из днищевой, бортовой обшивки и настила верхней палубы. Листы наружной

обшивки с помощью сварки крепятся к балкам судового набора,

образуя перекрытия: днищевые, бортовые и палубные.

Продольные балки идут вдоль судна. К ним относятся: верти­

кальный киль, стрингеры, карлингсы и продольные ребра жестко­

сти.

Вертикальный киль — это продольная мощная балка днищево­

го набора, проходящая посередине ширины судна. І\ ней снизу

примыкает лист днищевой обшивки, носящий название горизон­ тального киля. Продольные балки днищевого и бортового набо­ ра большого поперечного сечения называются стрингерами. В за­

висимости от места расположения они бывают бортовые, скуловые

и днищевые. Подпалубные прочные балки называются карлингса­ ми. Продольные балки меньшего профиля, чем у стрингеров и кар­

лингсов, носят наименование продольных ребер жесткости и по

48