5 Рис. 2.17. Схема отсека корпуса с продольной системой набора:

1 – бортовой стрингер; 2 – карлингсы; 3 – палубные ребра жесткости; 4 – рамный бимс; 5 – бортовые ребра жесткости; 6 – бортовой рамный шпангоут; 7 – днищевые ребра жесткости; 8 – флор; 9 – кильсоны, 10 – скуловой пояс

Смешанная система набора корпуса. При изготовлении корпуса судна могут применяться различные сочетания систем набора отдельных перекрытий. Комбинированную систему набора корпуса принято называть смешанной.

Наибольшее распространение получила смешанная система, предложенная отечественным ученым Ю.А. Шиманским. При этой системе днищевые и палубные перекрытия набираются по продольной системе, а бортовые – по поперечной (см. рис. 2.18).

10 9 11 1 2 3 4 5 6 7 8

6 Рис. 2.18. Конструкция корпуса со смешанной системой набора:

1 – бортовые холостые шпангоуты; 2 – бортовой рамный шпангоут; 3 – днищевые ребра жесткости; 4 – кильсон; 5 – флор (днищевой рамный шпангоут); 6 – бортовой стрингер; 7 – ширстрек; 8 – палубный стрингер; 9 – карлингс; 10 – палубные ребра жесткости; 11 – рамный бимс

Палубные и днищевые перекрытия при смешанной системе включают, как и при продольной системе набора корпуса, продольные рамные и холостые балки. Вследствие этого общая продольная прочность корпуса обеспечивается практически такая же, как и при продольной системе набора корпуса. В то же время выполнение бортов по поперечной системе делает их достаточно прочными при воздействии местных нагрузок.

Система Шиманского применяется на большинстве грузовых и пассажирских водоизмещающих судов при длине корпуса более 60 м.

Иногда смешанная система набора корпуса имеет особенности: некоторые перекрытия имеют участки, выполненные с различными системами набора. Например, на некоторых судах смешанного (река-море) плавания верхняя и нижняя части перекрытия наружного борта, с целью увеличения общей продольной прочности, набраны по продольной системе (см. рис. 2.19); в средней части этого перекрытия сохранена поперечная система набора.

Рис. 2.19. Вариант смешанной системы набора корпуса:

1 – перекрытие (участок перекрытия) с продольной системой;

2 – участок перекрытия с поперечной системой

2.5. Особенности конструкции

отдельных частей корпуса. Дельные вещи

2.5.1. Особенности конструкции оконечностей

Нагрузки, действующие на корпус судна в оконечностях, существенно отличаются от нагрузок, действующих в его средней части по длине.

Общий продольный изгибающий момент по мере смещения от средней части корпуса к оконечности уменьшается на 50…60%. В то же время, в оконечностях возрастают гидродинамические нагрузки в условиях волнения (особенно в носовой оконечности днища быстроходных судов), ледовые нагрузки на связи бортов, а также нагрузки, действующие на связи днища при посадке на мель.

Динамические нагрузки от работающих двигателей и гидродинамические нагрузки от винтов действуют на связи днища и бортов в районе машинного отделения и кормовой оконечности.

С учетом отмеченного, а также по технологическим соображениям, носовую и кормовую оконечности выполняют по поперечной системе набора (см. рис. 2.20) независимо от системы набора средней части корпуса.

При этом в форпике и ахтерпике конструктивную шпацию уменьшают на 50…100 мм, днищевые участки шпангоутов выполняют только из рамных балок, а бортовой набор усиливают за счет увеличения количества рамных шпангоутов.

а)

б)

Рис. 2.20. Схема конструкции носовой (а) и кормовой (б) оконечностей

Форма и конструкция кормовой оконечности зависят от количества и типа рулей и двигателей. Для пропуска гребного вала через обшивку корпуса служит дейдвудное устройство (см. рис. 2.21). Гребной вал удерживается дейдвудной трубой. Непосредственно вал опирается на подшипники с вкладышами из резины или лигнофоля. Подшипники смачиваются водой и обладают хорошей стойкостью к истиранию.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Рис. 2.21. Конструктивная схема дейдвудного устройства:

1 – резиновые подшипники; 2 – кронштейн гребного вала; 3 – гайка; 4 – мортира; 5 – гребной вал; 6 – дейдвудная труба; 7 – подача чистой воды под давлением для смазки резиновых подшипников; 8 – поперечная переборка; 9 – накладной лист; 10 – сальниковое уплотнение; 11 – нажимная втулка сальника; 12 – обшивка корпуса

2.5.2. Особенности конструкции корпуса в районе машинного отделения (МО)

Корпус в районе МО выполняется по поперечной системе. Днище в этой части корпуса воспринимает значительные статические и динамические нагрузки от главных и вспомогательных двигателей и другого оборудования. Вследствие вибрации в связях МО чаще, чем в других районах судна, возникают трещины. Повышенная температура, скопление загрязненной воды под сланью МО способствуют ускоренной коррозии набора и обшивки. Также известно, что для нормальной работы механизмов и валопровода должны быть исключены существенные деформации днищевого перекрытия. В силу отмеченных обстоятельств к прочности и жесткости конструкций МО предъявляются повышенные требования.

Рамные балки устанавливаются по днищу на каждом шпангоуте. В МО рамные шпангоуты чередуются с флорными. Увеличивается также количество и размеры кильсонов, расположение которых должно быть согласовано с расположением фундаментов под главные двигатели.

На речных судах в МО двойное дно обычно не делают. Поверх рамного набора или специального каркаса из угольников укладывают съемные слани из рифленых листов толщиной около 5 мм. К наиболее прочным конструкциям МО относятся фундаменты под главные двигатели.

Расположение фундамента определяется положением оси валопровода и размерами двигателя. Стенка фундамента может быть продолжением стенки кильсона (см. рис. 2.22), а опорная полоса фундамента – плавно переходить в полку кильсона. Иногда фундамент изготавливают отдельно и устанавливают на набор днищевого перекрытия.

1 1 2 А-А А А 3

Рис. 2.22. Фундамент главного двигателя:

1 – фундаментная балка; 2 – флор; 3 – кильсон

Основными элементами фундамента являются стенка и опорная полоса. По отношению к стенке фундамента полоса смещается наружу, с тем чтобы освободить пространство под картер двигателя.

Для увеличения жесткости полосы и стенки в плоскости флоров устанавливаются кницы.

2.5.3. Особенности конструкции главных переборок

К главным относят прочные, водонепроницаемые переборки. Главные переборки участвуют в обеспечении ряда навигационных и эксплуатационных качеств судна. Разделяя корпус на отсеки, переборки обеспечивают непотопляемость судна; способствуют повышению остойчивости (особенно наливных судов) и воспринимают инерционные нагрузки от жидкости при качке; препятствуют распространению огня на судне; участвуют в обеспечении общей прочности (продольной и поперечной); являются опорами для балок перекрытий и связывают между собой перекрытия палубы и днища.

По ориентации переборки делятся на продольные и поперечные, а по конструкции – на плоские и гофрированные. Наряду с главными переборками устанавливаются второстепенные переборки (выгородки), которые служат для выделения какого-либо помещения.

Плоская переборка представляет собой перекрытие, образованное из полотнища (обшивки) и закрепленного на нем с одной стороны набора (см. рис. 2.23). Полотнище сваривают из листов, длинные стороны которых обычно располагают горизонтально. Нижние листы полотнища принимают на 0,5…1,0 мм толще, так как в этой части переборка подвергается большему гидростатическому давлению и ускоренной коррозии. На речных судах, у которых ширина корпуса значительно превышает высоту борта, холостые балки (холостые стойки) устанавливаются через 600…700 мм. Рамные стойки (контрфорсы) размещаются в одной плоскости с кильсонами и карлингсами и соединяются с ними кницами. На уровне бортовых стрингеров на переборке устанавливается рамная балка (шельф).

На полупереборках, размещаемых внутри двойных бортов и имеющих горизонтальный размер значительно меньше вертикального, балки устанавливаются горизонтально. Аналогично размещаются балки на тех частях поперечных переборок, которые граничат с бортами у судов ледового плавания.

Наряду с плоским часто применяют переборки с гофрированным полотнищем. Масса и трудоемкость изготовления гофрированных переборок на 15…25% меньше, чем аналогичных плоских. Профиль сечения гофра делают трапециевидным или волнистым.

Рис. 2.23. Плоская поперечная переборка:

1 – обшивка переборки; 2 – бортовой стрингер; 3 – холостые стойки;

4 – шельф; 5 – рамные стойки (контрфорсы); 6 – кильсон; 7 – карлингс

У поперечных переборок гофры в большинстве случаев располагают вертикально. Гофрированное полотнище может непосредственно привариваться к обшивке и настилу или, чаще, крепиться посредством усиленной шпангоутной рамы (см. рис. 2.24).

Продольные переборки, как и поперечные, выполняют с приваренными к полотнищу холостыми балками или из гофрированных листов. На продольных переборках холостые балки и гофры обычно располагают горизонтально с тем, чтобы включить эти связи в обеспечение общей продольной прочности корпуса.

А-А

Рис. 2.24.Конструкция гофрированной переборки:

1 – обшивка переборки; 2 – кильсон; 3 – флор; 4 – рамный шпангоут борта;

5 – бортовой стрингер; 6 – рамный бимс; 7 – карлингс

2.5.4. Дельные вещи

Дельными вещами называют металлические и пластмассовые изделия, относящиеся к оборудованию корпуса и предназначенные для создания нормальных условий обитаемости экипажа и пассажиров, а также обеспечения их безопасности. К ним относят бортовые и палубные иллюминаторы, металлические двери, крышки световых и сходных люков, крышки горловин и лазов, трапы и их поручни, решетки, леерные ограждения и другие изделия. На большинство дельных вещей имеются государственные стандарты. Подробно конструкция дельных вещей представлена в монографии [18]; некоторые из них рассмотрены ниже.

Судовые двери по назначению делят на водогазонепроницаемые и брызгонепроницаемые. Водогазонепроницаемые двери устанавливают на прочных непроницаемых переборках и стенках надстроек. Непроницаемость закрытой двери обеспечивается с помощью резиновых прокладок и клиновых задраек.

Брызгонепроницаемые двери устанавливают в прачечных, банях и стенках надстроек (если к стенке не предъявляется требование по водонепроницаемости).

Световые люки устанавливают над помещениями, в которых необходимо обеспечить естественное освещение и вентиляцию. В крышках светового люка монтируют глухие иллюминаторы.

Сходные люки служат для доступа людей в подпалубные помещения путем перемещения по вертикальному трапу или скоб-трапу. Наиболее часто на судах встречаются прямоугольные люки с размерами в свету 600х600, 1200х800 мм и круглые диаметром 600 мм. Крышка сходного люка крепиться к комингсу на петле и прижимается с помощью задраек (чаще барашкового типа).

Горловины выполняют для доступа в междудонное и межбортовое пространство, а также в цистерны. Они имеют в плане овальную форму. Крышку горловины надевают на шпильки, закрепленные на стенке, и прижимают гайками.

Иллюминаторы служат для естественного освещения и вентиляции судовых помещений. По форме они бывают круглые и прямоугольные; по конструкции – створчатые и глухие; по материалу – стальные и пластмассовые. Как створчатые, так и глухие иллюминаторы снабжаются поворотными штормовыми крышками.

Конструкция створчатого иллюминатора дана на рис. 2.25. На корпусе 1 иллюминатора соосно закреплены штормовая крышка 5 и иллюминаторная рама 6; последняя удерживает стекло 4. Иллюминаторная рама и штормовая крышка прижимаются к корпусу 1 с помощью автономных задраек барашкового типа. Когда створчатый иллюминатор установлен на борту, его рама и штормовая крышка открываются вверх внутрь помещения.

Рис. 2.25. Бортовой створчатый иллюминатор:

1 – корпус; 2 – ось петли; 3 – уплотняющая прокладка; 4 – стекло; 5 – штормовая крышка; 6 – рама; 7 – задрайка (включает – откидной болт, гайку – барашек, ось); 8 – резьбовое кольцо