Палуба судна Советский патент 1992 года по МПК B63B3/48 

Изобретение относится к судостроению и касается конструкции палуб в основном сухогрузных судов, имеющих грузовые люки.

Известна палуба сухогрузного судна, имеющего грузовые люки, содержащая продольные и поперечные участки, расположенные с образованием люковых отверстий, и люковые крышки, служащие для обеспечения водонепроницаемости грузовых люков, а также для поддержания палубных грузов, например контейнеров.

Указанная палуба создаете судна пониженную грузовместимость, обусловленную невозможностью разместить под поперечными участками грузы, для которых не применяется штивка (горизонтальные перемещения грузов под палубой), например контейнеры. Ширина поперечных участков назначается, исходя из необходимости сопротивления чрезмерному перекашиванию люковых отверстий, вызванному кручением корпуса судна на морском волнении. Поперечные участки сопротивляются перекашиванию, изгибаясь в плоскости палубы. При этом одна из диагоналей люкового отверстия удлиняется, а другая укорачивается.

Для повышения грузовместимости судов поперечные участки палубы стремятся выполнять более узкими, однако одновременно для сохранения необходимой крутильной жесткости корпуса судна приходится наращивать толщину наружной обшивки, либо вводить дополнительные корпусные конструкции, такие как второй борт и др. Это приводит к повышению массы корпуса. Таким образом, традиционной конструкции присуще противоречие между стремлением увеличить грузовместимость судна и уменьшить его массу.

Наиболее близкой к предлагаемой является палуба судна, снабженная упорами, установленными по углам люковых отверстий и ориентированными по диагоналям люковых крышек, при этом по крайней мере два соседних упора каждого люкового отверстия выполнены с возможностью перемещения до взаимодействия с соответствующей люковой крышкой. Люковые крышки препятствуютукорочению их диагоналей. Это повышает крутильную жесткость палубы, что дает возможность уменьшить ширину ее поперечных участков и снизить массу корпуса судна.

Однако у судна, находящегося серединой на вершине волны, корпус испытывает общий перегиб, при этом палуба растягивается, и упоры, установленные по углам люковых крышек, стремятся разойтись с образованием зазоров. Хотя высказывалась

мысль о недопустимости зазоров ввиду опасности ударного взаимодействия упоров, исследования показали, что этой опасности не существует, так как деформации

палубы при плавании судна на волнении происходят относительно медленно, с периодом порядка десятка секунд. Что касается некоторого истирания, то в данном случае оно не зависит от наличия зазоров. Таким

0 образом, нежелательным оказывается не появление зазоров, а их увеличение сверх определенной границы. Увеличение зазоров приводит к тому, что люковые крышки не сопротивляются перекосу люка до тех

5 пор, пока зазоры вновь не уменьшаются до необходимого минимума. Реальные деформации палубы при волновом перегибе судна таковы, что при действии наибольших перегибающих моментов устройство-прототип

0 выполняет возложенные на него задачи только в том случае, если для предотвращения появления зазоров он выполнен с автоматически регулируемым выдвижением упоров, в этом случае достигается непре5 рывный контакт упоров с люковыми крышками. Однако автоматическое регулирование выдвижения упоров во время плавания судна требует установки гидравлических механизмов. Во-первых их надеж0 ность недостаточна для выполнения столь ответственной функции - поддержания общей прочности судна. Во-вторых, велики связанные с ними издержки.

Участвуя в обеспечении общей прочно5 сти судна, люковые крышки у прототипа призваны сопротивляться только общему кручению корпуса, при этом сопротивление общему изгибу обеспечивается только корпусными связями, без участия люковых кры0 шек. Действительно при общем перегибе судна, когда упоры стремятся разойтись, люковые крышки не работают. Однако при положении корпуса серединой на подошве волны, когда корпус испытывает прогиб, па5 луба сжимается и люковые крышки испытывают сжатие со стороны упоров. Поэтому они должны выполняться достаточно прочными для сопротивления этим усилиям. Это приводит к повышению их металлоемкости,

0 что снижает положительный эффект.

Цель изобретения -уменьшение металлоемкости и повышение надежности судна. Поставленная цель достигается тем, что в палубе судна, содержащей продольные и

5 п оперечные участки, расположенные с образованием люка, люковую крышку и упоры для закрепления люковой крышки в плоскости палубы, установленные с зазором относительно крышки, упоры выполнены из элементов типа паз-выступ, одни из которых закреплены на палубе у продольных и поперечных сторон люковой крышки, а ответные - на крышке. Упомянутый зазор, образованный элементами упора, определен соотношением:

4-(i

(Anonepji +

сГ г

+ SI У (АПрод) 2 ,

где t - число секций закрытия по длине люка;

S - то же, по ширине;

г - общее число секций закрытия люка;

b - ширина люка;

I - длина люка;

d - длина диагонали люка;

(Anonep)i - зазор между элементами в i-й группе поперечных упоров;

(Апрод) - зазор между элементами в j-й группе продольных упоров;

М - число поперечных упоров люка:

К - то же, продольных упоров.

Под термином продольные или поперечные упоры понимаются упоры, ограничивающие смещение люковой крышки относительно люка в месте упирания только в продольном или только в поперечном направлении.

Два продольных и два поперечных упора - это наименьшее число упоров для того, чтобы обеспечить сопротивление люковой крышки перекосу люка при кручении корпуса судна.

Предпочтительным является расположение продольных упоров только на продольных участках палубы, что обеспечивает передачу усилий от взаимодействия с люковой крышкой при кручении корпуса непосредственно с продольных участков на корпус судна. В противном случае при расположении продольных упоров на поперечных участках последние нагружались бы для работы на изгиб в плоскости палубы что является нежелательным, так как требует повышения их прочности. Аналогично поперечные упоры желательно устанавливать на поперечных участках палубы, тогда поперечные участки будут воспринимать нагрузки вдоль своей оси. На каждой из сторон крышки целесообразно устанавливать только один упор потому, что при большем их числе упоры нагружались бы при тепловых деформациях крышки.

Для того, чтобы можно было уложить люковую крышку при наличии начального перекоса люка, вызванного неравномерной загрузкой судна, или же снять люковую

крышку при наличии остаточного перекоса люкового отверстия, вызванного неравномерным распределением топлива и запасов, израсходованных во время рейса судна, между элементами упоров корпуса и крышки должны быть зазоры, величина которых определяется из соотношения

1

го

к

1

(Апопер) +

+ SI 2(АПрод1 2 -1СГ3, j 1

При этом зазоры (Апопер) и (Апрод) определяются в направлении упирания для крышек, уложенных без смещения, т.е. эти зазоры одинаковы как в направлении туда, так и обратно.

Если неравенство нарушено, то крышки не будут сопротивляться перекосу люков даже при действии экстремальных крутящих нагрузок на судне на волнении.

На фиг. 1 и 2 изображены варианты

предлагаемой палубы для случаев одного и двух рядов люков по ширине судна, на фиг, 3 и 4 - варианты выполнения упоров.

Палуба содержит продольные 1 и поперечные 2 участки, расположенные с образованием люков, и люковые крышки 3, снабженные упорами так, что для каждой люковой крышки установлено два продольных упора 4 и два поперечных упора 5. Про- дольные упоры 4 расположены на

продольных участках 1, а поперечные упоры 5 установлены на поперечных участках 2. Упоры 4 и 5 могут выполняться либо стационарными, либо с возможностью выбирания зазоров, например посредством набора

закладных пластин, либо винтового механизма. Стационарные упоры выполнены в виде сочетания одной или двух тумб 6 на корпусе и выступов 7 на люковой крышке.

Величины зазоров удовлетворяют соотношению

1мк.

- (tb Ј (Апопер) + SI 2 ГСГ

(AnPofl)j 2 ,

Действительно подстановка величин: м; м; м: (Апопер) з,4 10 мм; (Апопер) 1 2. 5 3 мм; (Апрод)3 мм;

дает справедливое неравенство

7 2 -..

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обеспечивает следующий

положительный эффект; сопротивляясь только кручению корпуса судна, люковые крышки не испытывают дополнительного нагружения при общем изгибе корпуса. Это приводит к уменьшению металлоемкости люковых крышек; крышки сопротивляются кручению корпуса, начиная с определенной, заранее заданной степени закручивания, без использования малонадежных и дорогостоящих автоматических приспособлений: люковые крышки работают в условиях сдвига, а не сжатия вдоль диагоналей, как прототип. Поскольку сдвиговая жесткость люковых крышек больше, нежели жесткость при диагональном сжатии, то можно получить требуемую жесткость при меньшей массе конструкции люковых крышек, что приводит к дальнейшему уменьшению их металлоемкости.

Формула изобретения 1. Палуба судна, содержащая продольные и поперечные участки, расположенные с образованием люка, люковую крышку и упоры для закрепления люковой крышки в плоскости палубы, установленные с зазором относительно крышки, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения металлоемкости и повышения надежности судна, упоры выполнены из элементов типа паз0

выступ, одни из которых закреплены на палубе у продольных и поперечных сторон люковой крышки, а ответные - на крышке.

2, Палуба по п. 1,отличающаяся тем, что зазоры между упорами, закрепленными на палубе судна, и упорами на люковых закрытиях, для рассматриваемого люка определяются из диапазона

1и

-±- (tb 2 (Anonep)i +

d2 r i i

+ SI Ј(АПрод) 2 , I 1

где t - число секций закрытия по длине люка;

S - то же, по ширине;

г - общее число секций закрытия люка; b - ширина люка;

I -длина люка;

d - длина диагонали люка;

(Апопер) - зазор в i-й группе поперечных упоров;

(Апрод) зазор в j-й группе продольных упоров;

М - число групп поперечных упоров для данного люка;

К - то же, продольных упоров.

Использование: судостроение, конструкция палуб сухогрузных судов, имеющих грузовые люки. Сущность изобретения: палуба судна содержит продольные 1 и поперечные 2 участки, расположенные с образованием люков, люковые крышки 3 и упоры 4 и 5, обеспечивающие закрепление люковых крышек 3 в плоскости палубы. По периметру каждой люковой крышки 3 хотя бы одного люка установлено по одной группе продольных упоров 4 на каждой из продольных сторон крышки и по одной группе поперечных упоров 5 на каждой из ее поперечных сторон. В случае выполнения всех упоров стационарными зазоры между упорами корпуса и люковых крышек определяются из заданного диапазона. 1 з. п. ф-лы, 4 ил. 1 Ё VJ СО OJ СА ю je 2

4/

//

фиг.1

фиг, J

фае. 4