Файл: Бронский, А. И. Основы выбора конструкций корпуса судна.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 62

Скачиваний: 0

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

в узле. Как правило, она обеспечивается, если площадь сечения соединительных деталей сос (рис. 54) удовлетворяет условию COC/COG=^0,7—ОД где сол — площадь сечения стенки балки главного направления, и одновременно выполняются требования Правил Ре­ гистра С С С Р , предъявляемые к катету сварного шва и к ширине перекроя. Кроме того, пересекающиеся связи в районе узла должны быть приварены к обшивке двусторонними швами в соответствии с требованиями Правил классификационных обществ. При выпол­

 

 

 

ощиj<Pc

 

 

 

auc=h3S3

 

 

Рис.

54. Размеры соединительных

деталей

в

узлах

пересечения

 

 

 

 

 

балок

набора.

 

 

 

 

пении

указанных

условии

применение узлов

со

свободными выре­

зами

в

стенках рамных

связен вполне допустимо. Работоспособ­

ность

этих

узлов

оказывается

не

ниже,

чем

при

использовании

узлов

с

непосредственной

сваркой

стенок

 

балок;

обеспечивается

такж е необходимая устойчивость плоской формы изгиба балок.

Типовые конструктивные узлы пересечения со свободными

выре­

зами

и

области

допустимого

их

использования

приведены

в табл.

16.

 

 

 

 

 

 

 

Таким

образом,

при

различных

вариантах

конструктивного

оформления узлов

пересечения

их прочностные

(эксплуатацион­

ные) характеристики практически одинаковы; не меняются

т а к ж е

размеры

основных

связей

конструкции,

масса заказного

материала

и технологическая

оснастка. Поэтому

сопоставление

вариантов

конструктивных узлов достаточно производить только на основании

рассмотрения суммарной

трудоемкости технологических операций

с учетом вероятности их

выполнения.

178

Таблица 16

Узлы пересечения балок набора с использованием свободных вырезов

Э с к и з и размеры элсмептоп узла

Область п р и м е н е н и я

В перекрытиях палуб, бортов и переборок

»J0.

1

При 1,6

< Я/Л <

2,5

 

 

15-20)

(кницы

на

каждой

балке

 

 

главного

направления)

При Я/Л < 1,6 и Я/Л>2,5

В районе опорных сече­ ний рамных связей в тех случаях, когда площадь нетто поперечного сечения стенки недостаточна для восприятия перерезываю­ щей силы и для перекры­ тий, на которые, возможно воздействие значительных сосредоточенных нагрузок (продольные ребра борта и продольных переборок танкеров в районе распо­ рок, а также при увели­ ченной длине отсеков; шпангоуты судов, шварту­ ющихся в море, и т. п.)

В перекрытиях, имею­ щих значительную кривиз­ ну, при приварке балок нормально к обшивке

у*

179

 

 

Продолжение табл. 16

Э с к из п размеры элементов узла

Область п р и м е н е н и я

В диищсных перекрытиях при продольной системе набора

S

>0,8h

-5

В средней и кормовой частях длины судна вне района машинного отделе­ ния

Для балок

в

районе

действия

значительных

сое редото чей н ы х

нагрузок

(носовая

часть

судна,

ма­

шинное

отделение,

балки

пастила

второго

дна

ру­

довозов,

балки

 

днища

в

районах

доковых

дорожек

и спусковых путей, и т.

п.)

П р и м е ч а н и е : 1.

Размеры вырезов

для

всех

узпов одинаковы .

2.

П е р е к р о и заделок,

размеры и расстановка

п о д к р е п л я ю щ и х ребер, катеты сварных

швов — в соответствии

с П р а в и л а м и

Регистра

СССР.

3.

При применении

б а л о к симметричного

профиля конструкции п размеры элементов

в

у з л а х аналогичны

 

приведенным.

 

 

 

При этом возможны различные технологические мероприятия, снижающие вероятность пригонки в узлах с непосредственной

сваркой стенок балок при раздельной

сборке

[20]:

 

— расширение сварочных зазоров

в

пределах,

допускаемых

П р а в и л а м и классификационных обществ

(до 4

м м ) ,

при компен­

сации их путем увеличения катета шва, соединяющего стенки пе­ ресекающихся балок;

— усиление межоперационпого контроля точности сборочносварочных работ и -строгое соблюдение нормируемых допусков

(статистические данные

показывают,

что

в среднем

фактические

отклонения

установочных

размеров

балок

главного

направления

на 20—50%

превышают

д о п у с к а е м ы е ) ;

 

 

— предварительный наклон балок главного направления в сто­ рону, противоположную ожидаемой угловой сварочной дефор­ мации.

180

Рис. 55. Изменение объема пригонки в узлах пересечения набора при внедрении технологических

мероприятий: а —

расширение допустимого сварочного зазора и введение предварительного наклона

балок; б—введение

дополнитель­

ного пооперационного контроля и предварительного наклона балок; в — комплексное

использование

технологических

мероприятии.

 

 

 

Р в Р , - вероятность пригонки в у з л а х соответственно с учетом и без учета внедрения дополнительных технологических мероприятий.

С о к р а щ е н ие соответствующего

объема пригонки детален в уз­

лах,

обусловленное изменением

параметров точности

сборочных

работ, определено сопоставительным расчетом.

 

В

качестве исходной принята

обычная технология

раздельной

сборки при установке балок до сварки в соответствии с их про­ ектным положением и при среднестатистической точности работ без специального контроля. Результаты расчета приведены на рис. 55. Анализ этих результатов показывает, что каждое из перечисленных

мероприятий имеет свою

область рационального применения: вве­

 

 

дение

дополнительного

 

кон­

 

 

троля эффективно для относи­

 

 

тельно малых профилей (вы­

 

 

сотой до 120—140 м м ) , а

рас­

 

 

ширение

сварочных

зазоров —

 

 

для

больших профилей

(высо­

 

 

той

свыше

140

м м ) .

Это

тем

 

 

более

важно,

что

увеличение

 

 

катета шва более опасно для

 

 

малых профилей с относитель­

 

 

но

топкой

стенкой,

так

как

 

 

может привести к столь силь­

 

240 h,MM

ной

технологической

концен­

 

 

трации

напряжений,

что

на­

Рис. 56. Граничные линии равной эко­

дежность

узлов

не

будет

 

обес­

номической эффективности узлов пере­

печена.

 

Одновременное

 

рас­

сечения набора.

 

ширение

 

зазоров

 

и

введе­

 

 

 

 

 

 

ние

дополнительного

контроля

практически не приводят

к дальнейшему сокращению

объема

при­

гоночных работ. В целом использование различных технологиче­ ских мероприятий уменьшает вероятность пригонки примерно

в1,5—2 раза. Так, введение дополнительного пооперационного

контроля

при сборке плоскостных секций дока, построенного в

С С С Р

д л я

Финляндии (высота продольных ребер 80

м м ) , при­

вело к

сокращению объема пригонки примерно в 1,7—1,8 раза .

Однако

только технологическими мероприятиями

полностью

исключить пригонку невозможно . Кроме того, сами эти меропри­ ятия т а к ж е требуют определенных трудовых затрат . Поэтому необ­ ходимо сопоставить различные конструктивные варианты оформле­ ния узлов пересечения и выбрать оптимальное в рассматриваемой

ситуации

решение. И з

условия 6Т = БА,Тг—S(PjTt)o

(где

индексом

«0» отмечены

значения

вероятности и трудоемкости

операций, от­

носящихся

к

узлу с

непосредственной сваркой

стенок

балок)

м о ж н о получить значения вероятностей пригоночных работ, соот­ ветствующих равной экономической эффективности узлов разных типов. Отсюда определяется целесообразность применения того или

182

иного варианта узла в зависимости от размеров пересекающихся балок, шпации основного набора и количества узлов пересечения вдоль перекрестной связи в пределах одной секции. На рис. 56 приведены линии, соответствующие равной экономической эффек­ тивности разных типов узлов. Они разделяют области рациональ ­ ного использования узлов с непосредственной сваркой стенок балок

при внедрении полного комплекса технологических

мероприятий,

уменьшающих объем пригоночных работ (слева от

кривой),

и уз­

лов со свободными вырезами при

соответствующем оформлении

соединения пересекающихся

балок

(справа от

кривой) .

Если

при

заданных высоте и шпации балок основного набора число уз­

лов

пересечения вдоль одной

рамной

связи меньше

обозначенного

на липни, можно применять узлы с непосредственной сваркой сте­ нок; в противном случае более целесообразно перейти па узлы со свободными вырезами.

При наиболее распространенном оформлении основных пере­ крытий корпуса па судах современной постройки с учетом требо­ ваний Правил классификационных обществ, предъявляемых к кон­

струированию

перекрытий,

число узлов

пересечений в пределах

одной рампой

связи между

ее опорами

или в границах секции

составляет: для палубных перекрытий танкеров и судов с большим

раскрытием люков, днищевых перекрытий на судах любых

типов

при

продольной

системе

набора,

а

т а к ж е для

бортовых перекрытий

при

поперечной

системе

набора

с

рамными

шпангоутами и

стрин­

герами (например, в машинных отделениях) — н е более 5—6; для палубных перекрытий сухогрузных, рефрижераторных и промысло­

вых

судов с

относительно малым раскрытием люков, для бортов

и продольных

переборок танкеров при продольной системе набора,

а т а к ж е для

палубных перекрытий

при

поперечной

системе на­

б о р а — более

6. Соответственно

для

первой группы

конструкций

при

условии

комплексного

внедрения

перечисленных

выше

технологических мероприятий экономически оправданы узлы пересечения набора с непосредственным соединением стенок балок, а для второй группы рационально внедрение узлов пересечений со свободными вырезами в стенках рамных связей.

Эти положения следует рассматривать лишь как общие исход­ ные рекомендации. Они подлежат анализу и могут корректиро­

ваться в зависимости от специфических особенностей

проектируе­

мого

судна.

 

 

Разумеется, полученные выводы относятся только

к полосовым

и несимметричным

профилям (полособульбам или

угольникам) .

Д л я

симметричных

полособульбовых или тавровых профилей, ко­

торые все шире используются в корпусных конструкциях в качестве балок основного набора, внедрение раздельной сборки без пригонки

183

Смотрите также файлы