konstrukcija

Корпус корабля — основная часть корабля в виде водонепроницаемого и полого внутри тела обтекаемой коробчатой (для надводных кораблей) или цилиндрической (для подводных лодок) формы.

Корпус корабля обеспечивает плавучесть, непотопляемость, прочность, размещение вооружения и личного состава и механизмов, обусловленных назначением корабля. Корпус снабжается рулевым, якорным, швартовным, буксирным и грузоподъёмным устройствами. Внутри корабельного корпуса размещаются главные и вспомогательные механизмы, погреба боезапасов, жилые и служебные помещения, хранилища для запасов топлива, масел, воды, цепные ящики, помещения для перевозимой техники и грузов, а также большинство корабельных устройств. Верхняя палуба корпуса служит фундаментом для надстроек, сооружений и служебных механизмов; на неё выводятся мачты и трубы.

Корпус судна представляет собой сложное инженерное сооружение, которое в процессе эксплуатации постоянно подвергается деформации, особенно при плавании на волнении. При прохождении вершины волны через середину судна корпус испытывает растяжение, при одновременном попадании носовой и кормовой оконечностей на гребни волн корпус испытывает сжатие. Возникает деформация общего изгиба, в результате чего судно может переломиться. Способность судна сопротивляться общему изгибу называется общей продольной прочностью.

Внешние силы, действуя непосредственно на отдельные элементы судового корпуса, вызывают их местную деформацию. Поэтому корпус судна должен также обладать местной прочностью. Кроме этого, корпус судна должен обладать водонепроницаемостью, которая обеспечивается наружной обшивкой и настилом верхней палубы, которые крепятся к балкам, образующим набор корпуса судна («скелет» судна).

Под набором корпуса понимается система жёстко связанных между собой продольных, поперечных и вертикальных балок различной конструкции, к которым крепятся наружная обшивка и настил палубы. Основной продольной связью набора корпуса является киль — стальная балка или прочная коробка, проходящая вдоль корпуса по его диаметральной плоскости.

Система набора определяется направлением большинства балок и бывает поперечная, продольная, комбинированная и смешанная.

Рис. 1. Системы расположения основного набора корпуса судна: а — продольная; б — поперечная; в — смешанная; г — комбинированная. 1— стрингеры; 2 — рамные шпангоуты; 3 — шпангоуты; 4— поперечные переборки; 5 — холостые шпангоуты (ледовое подкрепление); 6 — вертикальный киль; 7 — радиальные (поворотные) шпангоуты.

При продольной системе набора во всех перекрытиях в средней части длины корпуса балки главного направления расположены вдоль судна. Оконечности судна при этом набираются по поперечной системе набора, т.к. в оконечностях продольная система не эффективна. Балками главного направления в средних днищевых, бортовых и палубных перекрытиях являются соответственно днищевые, бортовые и под палубные продольные рёбра жёсткости. Перекрёстными связями служат флоры, рамные шпангоуты и рамные бимсы.

Вертикальный киль - это продольная мощная балка днищевого набора, проходящая посередине ширины судна. К ней снизу примыкает лист днищевой обшивки, носящий название горизонтального киля. Продольные балки днищевого и бортового набора большого поперечного сечения называются стрингерами. В зависимости от места расположения они бывают бортовые, скуловые и днищевые. Подпалубные прочные балки называются карлингсами. Продольные балки меньшего профиля, чем у стрингеров и карлингсов, носят наименование продольных ребер жесткости и по месту расположения называются подпалубными, бортовыми и днищевыми. Они обеспечивают жесткость наружной обшивки и настила палубы при продольном изгибе. 

Применение продольной системы в средней части длины судна позволяет обеспечить высокую продольную прочность. Конструкции этого набора воспринимают изгибающие усилия, действующие вдоль продольной оси корпуса и обеспечивают прочность и устойчивость перекрытий в продольном направлении, с меньшей затратой металла, позволяя выиграть в весе корпуса. Поэтому данная система применяется на длинных судах, испытывающих действие большого изгибающего момента.

Большое число продольных рёбер жёсткости обеспечивает хорошую устойчивость листов палубы, и днища при продольных сжимающих нагрузках, что позволяет применять листы из высокопрочной низколегированной стали меньшей толщины. В результате увеличивается грузоподъёмность судна.

К недостаткам следует отнести установку высокого рамного набора, загромождающего трюма: большое количество отверстий в поперечном наборе.

При поперечной системе балки главного направления во всех перекрытиях: БИМСЫ – в палубных, ШПАНГОУТЫ – в бортовых, ФЛОРЫ – в днищевых, расположены поперёк судна.

Флор - поперечная балка днищевого набора, протянувшаяся от борта до борта. 

Шпангоут-вертикальная балка бортового набора, которая соединяется внизу С флором посредством скуловой КНИЦЫ. Кница -I это деталь из листовой стали треугольной или почти треугольной формы, широко используемая для соединения различных деталей корпуса. Кроме книц, для тех же целей используют бракеты - детали из листовой стали прямоугольной или примерно прямоугольной формы. 

Бимс - поперечная балка подпалубного набора, проходящая от борта до борта. При наличии вырезов в палубе бимсы разрезаются и тогда носят название полубимсов. Они одним концом соединяются со шпангоутом, а другим крепятся к массивному комингсу, который окаймляет вырез в палубе, с целью компенсации ослабления палубного перекрытия люковыми и другими вырезами.

Флор, два шпангоута и бимс, расположенные в одной поперечной плоскости и соединенные в одно целое кницами, называются шпангоутной рамкой, которая хорошо обеспечивает поперечную прочность судна. Расстояние между поперечными балками называется шпацией. 

Набор переборок состоит из вертикальных стоек, горизонтальных ребер и массивных горизонтальных балок из листовой стали с подкрепляющим набором, именуемым шельфами. 

Корпус судна поперечными и продольными водонепроницаемыми переборками делится на отдельные отсеки. Вертикальные, отдельно стоящие стойки круглого или иного сечения, называются пиллерсами. Мощная вертикальная или наклонная балка, являющаяся продолжением киля в носовой части судна, называется форштевнем. В кормовой части судовой набор оканчивается ахтерштевнем, имеющим более сложную форму. Общее их название - штевни. Они служат также для соединения вместе стрингеров и обшивки обоих бортов. 

Поперечная система набора применяется на сравнительно коротких судах (до длины 100-130 м), т.к. на корпус короткого судна действует небольшой изгибающий момент. Общая продольная прочность таких судов обеспечивается сравнительно небольшой толщиной настила палубы и обшивки днища с небольшим количеством перекрёстных связей карлингсами и днищевыми стрингерами, расположенными вдоль судна.

Применение поперечной системы набора на более длинных судах приводит к резкому возрастанию толщины листов палубы и днища для обеспечения их устойчивости при сжимающих усилиях, а это снижает грузоподъёмность судна.

Поперечная система набора выгодна на ледоколах и судах ледового плавания, т.к. хорошо обеспечивает устойчивость листов днища и палубы при поперечном сжатии судна льдами.

К преимуществам поперечной системы набора следует отнести простоту конструкции, лёгкость стыковки секции на стапеле, без большого числа продольных связей легче обеспечить непроницаемость поперечных переборок.

Недостатком системы является большое число гибочных работ.

При комбинированной системе набора палубные и днищевые перекрытия в средней части длины корпуса набираются по продольной системе набора, а бортовые перекрытия в средней части и все перекрытия в оконечностях - по поперечной системе набора.

Такое комбинирование систем набора перекрытий позволяет более рационально решить вопросы общей продольной и местной прочности корпуса, а также обеспечить хорошую устойчивость листов палубы и днища при их сжатии.

Комбинированная система набора применяется на крупнотоннажных сухогрузных судах и низко бортовых танкерах. Применение данной системы набора приводит к увеличению грузоподъёмности судна, т.к. из-за рационального размещения балок набора в поперечном сечении корпуса можно снизить толщину листового и профильного проката.

Смешанная система набора характерна примерно одинаковыми расстояниями как между поперечными балками, так и между продольными. При этой системе могут преобладать поперечные балки. 

Конструкции отдельных перекрытий и узлов. Днищевой набор. При поперечной системе набора с двойным дном основной балкой днищевого набора является внутренний вертикальный киль, идущий вдоль судна в диаметральной плоскости. К нему привариваются с обеих сторон флоры - поперечные балки, идущие до скуловой части судна. Флоры имеют на миделе такую же высоту, как и киль.

Рис. 2. Поперечная система набора корпуса.

Обозначения позиций смотри в подписи к рис. 4

.

51 6 38 8 50 52 7 5 3 4 38 1 2

Рис. 3. Продольная система набора корпуса.

Обозначения позиций смотри в подписи к рис. 4.

Рис. 4. Комбинированная система набора корпуса;

1—обшивка днища; 2—голубница; 3 — киль вертикальный; 4—киль горизонтальный; 5—ребро жесткости флора; 6—стрингер днищевой; 7 — .лаз; 8—флор сплошной; 9— кница скуловая; 10—стрингер бортовой; 11—шпангоут обыкновенный трюмный; 12—лист накладной; 13 — шпангоут рамный трюмный; 14— кница; 15—полубимс обыкновенный; 16—фальшборт; 17—стойка фальшборта; 18—концевой бимс; 19—планширь; 20_—бимс обыкновенный; 21—переборка поперечная; 22—карлингс; 23—настил верхней палубы; 24— комингс люка поперечный; 25—ребро жесткости комингса; 26— лист вварной утолщенный; 27—стойка переборки рамная; 28—стойка переборки обыкновенная; 29 — стрингер палубный; 30—ширстрек; 31 — обшивка борта; 32—лист скуловой обшивки; 33— стойка доковая; 34 — бракета; 35—контрфорс; 36 — пиллерс; 37 – комингс люка продольный; 38 – ребро жёсткости; 39 – стрингер скуловой; 40 – настил нижней палубы; 41 – шпангоут твиндечный обыкновенный; 42 – полубимс рамный; 43 – полупереборка твиндечная; 44 – ребро жёсткости подпалубное; 45 – пайол; 46 – скоба; 47 – рыбинс; 48 – полупереборка трюмная; 49 – настил второго дна; 50 – ребро жёсткости днища; 51 – ребро жёсткости настила второго дна; 52 – переборка продольная; 53 – поясок; 54 – распорка; 55 – ребро жёсткости борта; 56 – бимс рамный; 57 – лист верхней скулы; 58 – ребро жёсткости переборки; 59 – шельф.

Источники

http://seadiesel.ru

http://dic.academic.ru

http://www.vesnafm.ru

http://ru.wikipedia.org

http://seaspirit.ru

http://flot.com

Содержание

Корпус судна, виды наборов корпуса судна

Продольный набор

Поперечный набор

Комбинированный набор, смешанный набор

Схемы наборов

Источники