Изобретение относится к области судостроения, касается бульбообразных носовых оконечностей и может быть использовано при постройке и модернизации судов.
Известна конструкция бульба, содержащая наружную обшивку, кольцевые шпангоуты, подкрепленная горизонтальными и вертикальными диафрагмами, а также бимсами (Барабанов Н.В. Конструкция корпуса морских судов. - Л.: Судостроение, 1981. - 552 с., с.537-538, рисунок 338).
Недостатком данной конструкции является высокая жесткость в продольном направлении, вследствие чего при столкновении судов тараненное судно получает пробоину ниже ватерлинии, что нередко приводит к его гибели.
Известна бульбовая наделка корпуса судна, содержащая обтекатель, вставку, выполненную в виде гофров и подкрепленную бракетами, при этом пустоты между поверхностями гофров и бракет заформованы эластичным заполнителем (Авторское свидетельство 1197918, МПК В63В 1/06, опубл. 15.12.1985).
Данная конструкция обладает тем недостатком, что регулировка продольной жесткости бульба возможна только за счет изменения высоты гофр, однако это сопряжено с потерей полезного объема внутри бульба.
В качестве ближайшего аналога принята бульбовая наделка корпуса судна (Патент РФ на изобретение №2108940. МПК В63В 1/06, опубл. 20.04.1998), имеющая конусообразную форму и содержащая обтекатель, вставку, выполненную в виде гофров и подкрепленную бракетами, причем гофры вставки в поперечном сечении имеют форму капли, при этом пустоты между поверхностями гофров и бракет заформованы эластичным заполнителем.
Данная конструкция обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что предельная нагрузка для гофров, имеющих большой периметр, оказывается существенно более высокой, чем для гофров с малым периметром, находящихся в носовой части бульба, что приводит к увеличению продольной жесткости бульба. Снижение продольной жесткости бульба возможно за счет увеличения вы соты гофр с увеличением их периметра, однако это ведет к потере полезного объема внутри бульба, а также повышает трудоемкость изготовления бульбовой наделки, т.к. связано с необходимостью изготовления гофров различной высоты. Увеличение податливости бульба за счет уменьшения толщины гофров ограничивается тем обстоятельством, что в процессе эксплуатации носовая оконечность судов подвергается интенсивным гидродинамическим нагрузкам.
Изобретение решает задачу обеспечения продольной податливости с сохранением полезного объема бульба и уменьшением трудоемкости его изготовления за счет регулирования предельной нагрузки гофров одинаковой высоты.
Для решения поставленной задачи в известной бульбовой наделке корпуса судна, содержащей обтекатель, вставку, выполненную в виде гофров и подкрепленную бракетами с эластичным заполнителем в пустотах между поверхностями гофров и бракет, предлагается к верхней и нижней частям стенок гофров разместить выточку, глубину которой определять по формуле:
где Δi - глубина выточки i-го гофра;
h - высота гофра;
t - толщина гофра;
Р0i - предельная нагрузка i-го гофра, обеспечивающая требуемую податливость бульба;
σT - предел текучести материала гофра;
Ri(φ) - функция, описывающая форму поперечного сечения i-гo гофра.
В предлагаемом техническом решении при столкновении судов деформирование бульба начинается с гофров, обладающих минимальной предельной нагрузкой, которая может регулироваться изменением глубины выточки, благодаря чему может быть обеспечена требуемая податливость бульба в продольном направлении.
На прилагаемых графических материалах изображено:
на фиг.1 - общий вид бульбовой наделки корпуса судна;
на фиг.2 - разрез A-A на фиг.1:
на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1;
на фиг.4 - узел I на фиг.1.
На графических материалах приняты следующие обозначения:
1 - обтекатель;
2 - гофрированная пеганка;
3 - бракета;
4 - эластичный заполнитель;
5 - выточка;
Δi - глубина выточки i-го гофра:
Ri(φ)- функция, описывающая форму поперечного сечения i-го гофра;
h - высота гофра,
t - толщина гофра.
Конструкция бульбовой наделки корпуса судна состоит из обтекателя 1, гофрированной вставки 2, подкрепленной бракетами 3. Пустоты между бракетами, установленными с внешней стороны, заформованы эластичным заполнителем 4. В верхней и нижней частях стопок гофров имеются выточки 5 определенной глубины.
Бульбовая наделка корпуса судна работает следующим образом. При столкновении судов в контакт с подводной частью бордового перекрытия входит бульбовая наделка, а в надводной части по мере деформирования наделки - верхняя часть форштевня судна. Так как податливость в продольном направлении бульбовой наделки велика, при столкновении судов она деформируется с образованием пластических шарниров в районе выточек на стенках гофров, при этом предельная нагрузка предлагаемой конструкции может регулироваться за счет изменения глубины выточки, которая определяется по формуле:
где
Δi - глубина выточки i-го гофра: *
h - высота гофра;
t - толщина гофра;
P0i, - предельная нагрузка i-гo гофра, обеспечивающая требуемую податливость бульба;
σT - предел текучести материала гофра;
Ri(φ) - функция, описывающая форму поперечного сечения i-гo гофра.
Если требуется обеспечить одинаковую предельную нагрузку для гофров с различным периметром, то глубина выточек i-гo гофра и j-гo гофра должна определяться из условия
где обозначения соответствуют представленным выше.
При обеспечении достаточной податливости бульбовой наделки в продольном направлении в подводной части тараненного судна деформации бортового перекрытия остаются незначительными, что позволяет избежать появления пробоины ниже ватерлинии. Таким образом, предлагаемая конструкция бульбовой наделки корпуса судна позволяет избежать гибели судна и экипажа путем уменьшения повреждения корпуса при столкновении, а также существенно сократить объем ремонтных работ.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
БУЛЬБОВАЯ НАДЕЛКА КОРПУСА СУДНА | 2017 |
|
RU2652502C1 |
БУЛЬБОВАЯ НАДЕЛКА КОРПУСА СУДНА | 2013 |
|
RU2527619C1 |
БУЛЬБОВАЯ НАДЕЛКА КОРПУСА СУДНА | 1996 |
|
RU2108940C1 |
Бульбовая наделка корпуса судна | 1983 |
|
SU1197918A1 |
СПОСОБ РЕКОНСТРУКЦИИ НОСОВОЙ ОКОНЕЧНОСТИ ГРУЗОВОГО СУДНА ДЛЯ ПРОВОДКИ ВО ЛЬДАХ С ПОМОЩЬЮ ЛЕДОКОЛА | 2020 |
|
RU2732262C1 |
Переборка судна | 1982 |
|
SU1082669A1 |
НОСОВАЯ ОКОНЕЧНОСТЬ КОРПУСА СУДНА | 2021 |
|
RU2761360C1 |
БОРТОВОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ | 2012 |
|
RU2507103C1 |
ВУЛЬВОВАЯ НОСОВАЯ ОКОНЕЧНОСТЬ СУДНА | 1973 |
|
SU404687A1 |
ДВУХБУЛЬБОВАЯ НОСОВАЯ ОКОНЕЧНОСТБ СУДНА | 1973 |
|
SU407784A1 |
Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при постройке и модернизации бульбообразных носовых оконечностей корпусов судов. Бульбовая наделка корпуса судна содержит обтекатель, вставку, выполненную в виде гофров и подкрепленную бракетами, причем пустоты между поверхностями гофров и бракет заформованы эластичным заполнителем. В верхней и нижней частях стенок гофров имеется выточка определенной глубины. Для обеспечения податливости бульбовой наделки предельная нагрузка гофров регулируется изменением глубины выточки. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности корпуса судна за счет обеспечения требуемой податливости бульбовой наделки. 4 ил.
Бульбовая наделка корпуса судна, состоящая из обтекателя, вставки, выполненной в виде гофров и подкрепленной бракетами, в которой пустоты между поверхностями гофров и бракет заформованы эластичным заполнителем, отличающаяся тем, что в верхней и нижней частях стенок гофров размещены выточки, глубина которых определена по формуле:
,
где
Δi- глубина выточки i-го гофра:
h - высота гофра;
t - толщина гофра;
P0i - предельная нагрузка i-го гофра, обеспечивающая требуемую податливость бульба;
σT - предел текучести материала гофра;
Ri(φ) - функция, описывающая форму поперечного сечения i-го гофра.
БУЛЬБОВАЯ НАДЕЛКА КОРПУСА СУДНА | 1996 |
|
RU2108940C1 |
Бульбовая наделка корпуса судна | 1983 |
|
SU1197918A1 |
WO 2004092004 A1, 28.10.2004 | |||
JP H08164887 A, 25.06.1996 | |||
JP S61207287 A, 13.09.1986 | |||
ВАКУУМНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ | 1990 |
|
RU2024647C1 |
US 4323026 A, 06.04.1982 |
Авторы
Даты
2014-06-10—Публикация
2013-03-12—Подача