Файл: Бронский, А. И. Основы выбора конструкций корпуса судна.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 83
Скачиваний: 0
Обычно перечисленные мероприятия реализуются в конструкций' не раздельно, а в определенном сочетании, комплексно. Так, во
многих случаях соединение поясков пересекающихся |
рамных свя |
||||
зей корпуса |
(рамных бимсов и карлингсов палуб, |
флоров |
с верти |
||
кальным килем и стрингерами на судах без двойного дна, |
бортовых |
||||
стрингеров |
и рамных |
шпангоутов) осуществлялось |
в |
соответствии |
|
с рис. 28, а. |
В точке |
А наблюдается значительная |
геометрическая |
концентрация напряжений, вызванная резким изменением сечений деталей. Здесь ж е неизбежно скопление технологических дефектов сварки — концевых кратеров, подрезов, обусловленных либо оста-
Рис. 28. Соединение поясков рамных связей набора: а — непосредственное; б •— с помощью специальной вставки.
новкамн во время сварки, либо резким изменением направления" шва. При достаточно высоком уровне нагружения узла или при
действии других неблагоприятных факторов (повышенная |
вибра |
|||||||
ция, |
низкая |
температура) |
в таких |
узлах |
отмечены повреждения |
|||
в виде трещин. С целью повышения |
надежности конструкций П р а |
|||||||
вила |
Регистра С С С Р рекомендуют |
узел |
соединения поясков |
выпол |
||||
нять |
так, как |
изображено |
на рис. |
28, б, |
что |
одновременно |
с н и ж а е т |
концентрацию напряжений, вызванную изменением сечения, выво дит сварные швы из зоны повышенных напряжений и улучшает ус
ловия |
выполнения сварки. В |
соответствии |
с П р а в и л а м и |
Регистра |
С С С Р |
такое оформление узла |
обязательно, |
в частности, |
для райо |
нов повышенной вибрации и д л я крайних связей эквивалентного' бруса, особенно при использовании сталей повышенной прочности (т. е. при высоком номинальном уровне действующих н а п р я ж е н и й ) .
Аналогичные соображения следует принимать во внимание при
оформлении свободных |
кромок стенок |
и |
поясков |
балок. Д о |
недав |
|||||
него времени |
(примерно |
до середины 60 |
-х |
годов) приварка |
бракет |
|||||
и ребер |
осуществлялась |
так, |
к а к показано |
на |
рис. 29, а. П р и этом |
|||||
сварные |
швы |
выходили |
на |
кромку |
деталей, |
а |
дефекты |
сварки |
127
в ы з ы в а ли концентрацию напряжении и повреждения конструкции. Устранить эти недостатки конструктивными средствами очень про
сто: достаточно ширину |
подкрепляющих |
деталей |
сделать меньше |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
ширины |
пояска |
на |
10—15 |
мм |
||||
|
|
|
|
|
|
(рис. 29,6), что и предусмот |
||||||||
|
|
|
|
|
|
рено |
|
П р а в и л а м и |
Регистра |
|||||
|
|
|
|
|
|
С С С Р . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Интересно |
проследить |
раз |
||||||
|
|
|
|
|
|
витие |
конструкций |
фундамен |
||||||
|
|
|
|
|
|
тов под главные и вспомога |
||||||||
|
|
|
|
|
|
тельные |
|
двигатели, |
компрес |
|||||
|
|
|
|
|
|
соры |
|
и |
другие |
подобные |
||||
Рис. |
29. Подкрепляющие |
детали рам |
механизмы, в ы з ы в а ю щ и е ин |
|||||||||||
тенсивную |
вибрацию . Длитель |
|||||||||||||
ного |
набора: кромка |
кницы |
доведена |
|||||||||||
(а) |
и не |
доведена |
(б) |
до |
кромки |
ное время |
пояски |
поперечных |
||||||
|
|
пояска. |
|
|
книц |
и |
|
бракет |
фундаментов |
|||||
|
|
|
|
|
|
приваривались к пояскам про |
||||||||
дольных |
фундаментных |
балок под |
прямым |
углом |
(рис. 3 0 , а ) , |
что |
приводило к трещинообразованию в связи с геометрической кон
центрацией напряжений и скоплением |
технологических |
дефектов |
Н-1с |
1 |
а |
|
лА1 |
рис. 30. Подкрепление |
фундаментных балок: |
а — пояски кинц |
и бракет |
не |
||
посредственно сварены |
с пояском |
продольной |
фундаментной балки; |
б — по |
||
яски книц и бракет приварены к фестонному |
листу; в — пояски |
книц |
и |
бра |
||
кет не доведены |
до пояска |
продольной фундаментной |
балки. |
|
в углах. Правила ж е классификационных обществ никаких указа ний по приварке поясков не содержали вплоть до 1968 г. В этот период в конструкцию часто стали вводить непрерывный фестон ный лист по кромке пояска фундаментной балки (рис. 30,6), к ко торому приваривались пояски бракет. Очевидна аналогия данной конструкции с узлом соединения поясков пересекающихся рамных балок набора (см. рис. 28, б). Однако повышение трудоемкости
}28
изготовления таких |
фундаментов |
и |
меньшая доступность |
мест |
|||||||
установки |
крепежа |
(т. е. в конечном |
итоге усложнение монтажных |
||||||||
работ |
при |
установке механизмов) |
заставили |
искать |
другие |
реше |
|||||
ния. Наиболее простой и экономичной при достаточной |
надеж |
||||||||||
ности |
оказалась конструкция, |
в которой бра кеты и |
кницы |
не |
до |
||||||
ведены |
до |
кромок |
поясков |
продольных |
фундаментных |
балок, |
|||||
а их пояски |
обрезаны «на |
ус» |
(рис. 30, б) . Т а к а я |
конструкция |
в настоящее время широко распространена, а указания о ее при
менении содержатся в |
действующих |
П р а в и л а х Регистра С С С Р . |
Область применения |
различных |
рекомендаций по снижению |
конструктивной и технологической концентрации напряжений су
щественно зависит от общего уровня и |
х а р а к т е р а |
|
н а г р у ж е н и я |
||||
конструкций |
(что в более |
или менее явном |
виде о т р а ж е н о в |
Пра |
|||
вилах классификационных |
обществ и в действующих |
нормативных |
|||||
д о к у м е н т а х ) , |
а т а к ж е от экономических последствий |
повреждения |
|||||
конструкций, возникающих при эксплуатации судна. |
Следова |
||||||
тельно, вопросы ремонта д о л ж н ы |
рассматриваться у ж е |
при проек |
|||||
тировании судна. |
|
|
|
|
|
|
|
Ремонтопригодность — в а ж н ы й |
элемент |
эксплуатационной |
эф |
фективности судов. П о д этим понимается применение при проекти ровании судна таких корпусных конструкций, которые обеспечи вают минимальные суммарные затраты на постройку, ремонт и
техническое обслуживание (в эти з а т р а т ы |
включаются |
и потери от |
вывода судна из эксплуатации на период |
р е м о н т а ) . |
Иными сло |
вами, в понятие ремонтопригодности включается установление оп тимальных нормативов на межремонтный период и на отчисления
для ремонтных |
работ. |
|
Р а з р а б о т а н а |
нормативная документация, которая |
определяет |
основные качественные и некоторые количественные |
показатели |
ремонтопригодности, обеспечиваемые и контролируемые при про ектировании.
Все судовые конструкции, системы и изделия распределяются по категориям в зависимости от степени ответственности их работы
или |
в конечном итоге от степени экономических последствий их |
||
повреждений . Так, все конструкции |
основного корпуса, в к л ю ч а я |
||
палубы, переборки, платформы, отнесены к I категории, т. е. к кон |
|||
струкциям, обеспечивающим безопасность п л а в а н и я |
и эксплуата |
||
ции. |
Соответственно д о л ж е н быть |
гарантирован |
четырехлетний |
цикл эксплуатации без заводского ремонта. Одновременно реко мендуется, учитывая плановые периодические заводские ремонты,
рассчитывать основной корпус судна на весь |
срок с л у ж б ы |
без ка |
|||
питального ремонта. Это д о л ж н о достигаться |
рациональным выбо |
||||
ром размеров деталей и элементов (особенно |
тех, которые |
подвер |
|||
ж е н ы ' н а и б о л ь ш и м |
износам и |
н а г р у з к а м ) , обеспечением |
их |
доступ |
|
ности д л я осмотра |
и окраски |
и т. п. Все эти |
положения |
диктуются |
129
относительно высокой трудоемкостью выполнения ремонтных |
работ |
||||||||||||||||||
по корпусу, большим объемом в о з м о ж н ы х |
сопутствующих |
работ — |
|||||||||||||||||
д е м о н т а ж о м |
и повторным |
м о н т а ж о м |
после завершения ремонта ме |
||||||||||||||||
таллического |
корпуса различного оборудования, |
систем, |
|
изоляции |
|||||||||||||||
п прочего, |
а т а к ж е |
необходимостью |
вывода |
судна из |
эксплуатации |
||||||||||||||
на |
весь период |
ремонта. П о л н а я трудоемкость |
ремонта корпуса |
из |
|||||||||||||||
меняется в широких пределах и определяется |
произведением |
базо |
|||||||||||||||||
вой |
|
трудоемкости, |
зависящей |
от массы |
металлического |
корпуса и |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
категории ремонта, и коэффи |
|||||||||
100 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
циентов, |
учитывающих |
раз |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
личные конструктивно-эксплуа |
||||||||||
|
|
- |
|
|
|
1^ |
|
|
|
||||||||||
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
тационные |
факторы: |
|
коэффи |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
циента |
конструктивной слож |
|||||||||
Ы 40 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ности (1,0—1,1 для судов раз |
||||||||||||
%30 |
|
- |
|
|
|
2- |
|
|
|
||||||||||
е |
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
ного водоизмещения и назна |
|||||||||
го |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чения), |
коэффициента |
доступ |
|||||||
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
ности |
(1,0—1,4 в |
зависимости |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
от |
стесненности |
условий |
для |
||||||
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
технического |
обслуживания |
и |
|||||||
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
ремонта), |
коэффициента |
|
со |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
путствующих |
работ |
(1,0—10,0 |
|||||||
|
|
|
|
1 • 1 |
• |
1 |
|
|
в зависимости от объема де- |
||||||||||
|
|
Ofi 0,6 0,81,0 |
2,0 3,0 4,0 |
5,0 |
8,010,0 |
монтажных работ |
и восстанов |
||||||||||||
|
|
|
|
|
Масса корпуса, тыс.т |
ления |
трубопроводов, |
электро |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Рис. 31. Базовая трудоемкость ремонта |
трасс, о б о р у д о в а н и я , и з о л я ц и и ) . |
||||||||||||||||||
|
|
металлического |
корпуса. |
|
|
Б а з о в а я |
|
трудоемкость |
|
ре |
|||||||||
/ — капитальный |
ремонт; |
2 — с р е д н и й ; |
3 — те |
монта |
может |
определяться |
|||||||||||||
|
|
|
|
кущий. |
|
|
|
в первом приближении по ста |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тистическим |
данным |
(рис. 31). |
|||||||
|
Таким |
образом, |
ремонт |
корпуса |
(за исключением |
непредвиден |
|||||||||||||
ных аварийных ситуаций) д о л ж е н носить только |
профилактический |
||||||||||||||||||
х а р а к т е р |
и |
заключаться |
в |
очистке, окраске |
и, |
ка к |
исключение, |
в устранении водотечности и смене поврежденных элементов. Эти требования д о л ж н ы быть выполнены при проектировании.
Исходя |
из обеспечения работоспособности корпусных конструк |
ций ремонт |
следует р а с с м а т р и в а т ь ка к устранение последствий не |
допустимых эксплуатационных дефектов и повреждений, что и оп ределяет объем корпусных конструкций, п о д л е ж а щ и х ремонту. По этому действующие в морском флоте С С С Р нормативы по оценке технического состояния корпусных конструкций [67] построены ме тодически аналогично нормам прочности Регистра С С С Р , установ ленным дл я строящихся судов. Количественные различия этих нор мативов о т р а ж а ю т различные расчетные сроки эксплуатации су дов: полный срок службы для нового судна и срок до очередного освидетельствования (докования) — д л я судна в эксплуатации .
130