Способ сборки корпуса судна на стапеле Советский патент 1982 года по МПК B63B9/06 

1

Изобретение относится к судостроению, в частности к способам сборки корпуса судна на стапеле.

Известен способ сборки корпуса судна на стапеле, включающий последовательные операции монтажа секций или блоков и верхнего яруса надстройки на ниже расположенную часть корпуса судна 1.

Недостатком известного способа является малая устойчивость и большая масса корпуса судна.

Цель изобретения - повышение устой- .« чивости и снижение массы корпуса судна.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сборки судно на стапеле перед монтажом верхнего яруса надстройки предварительно сформированную, ниже расположенную часть корпуса судна из- is гибают, а после окончания выполнения монтажных соединений верхнего яруса надстройки с ниже расположенной частью корпуса судна последнюю возвращают в исходное положение.

С целью повышения остойчивости и сни- 20 жения массы корпуса судна, у которого в процессе эксплуатации верхний ярус надстройки изгибается в ту же сторону, что

и основной корпус, предварительно сформированную, ниже расположенную часть корпуса прогибают.

С целью повышения остойчивости и снижения массы корпуса судна, у которого в процессе эксплуатации верхний ярус надстройки изгибается в противоположную по отношению к основному корпусу сторону, предварительно сформированную, ниже расположенную часть корпуса судна перегибают.

За счет применения в процессе сборки корпуса судна на стапеле изгиба предварительно сформированной, расположенной ниже верхнего яруса надстройки,, части корпуса палубы верхнего яруса надстройки окончательно построенного судна даже при отсутствии общего изгиба корпуса находятся в состоянии растяжения.

Поэтому при возникновении внешних изгибающих моментов, вызывающих общий изгиб его корпуса, возникающие при этом в палубе верхнего яруса надстройки сжимающие напряжения имеют значительно меньшую величину, либо полностью исключаются. Это позволяет значительно снизить массу работающего только на восприятие

местной нагрузки перекрытия палубы верхнего яруса надстройки. А это, в свою очередь, повышает остойчивость и понижает массу корпуса судна в целом.

На фиг. 1 показан монтаж одноярусной надстройки, изгибающейся в процессе эксплуатации в ту же сторону, что и основной корпус; на фиг. 2 - монтаж второго яруса надстройки, изгибающейся в процессе эксплуатации в ту же сторону, что и основной корпус (вариант, при котором верхний ярус надстройки опирается более, чем на две поперечные переборки); на фиг. 3 - то же, верхний ярус надстройки опирается на более, чем на две поперечные переборки; на фиг. 4 - монтаж одноярусной надстройки, изгибающейся в процессе эксплуатации в противоположную по отноц ению к основному корпусу сторону; на фиг. 5 - монтаж второго яруса надстройки изгибающейся в процессе эксплуатации в противоположную по отнощению к основному корпусу сторону (вариант, при котором верхний ярус надстройки опирается не более, чем на две поперечные переборки); на фиг. 6 - то же, верхний ярус надстройки опирается более, чем на две поперечные переборки; на фиг. 7 - в процессе эксплуатации собранный по предлагаемому способу (см. фиг. 1) корпус судна с одноярусной надстройкой, изгибающейся в ту же сторону, что и основной корпус; на фиг. 8 - в процессе эксплуатации собранный по предлагаемому способу (см. фиг. .3 и 2) корпус с двухярусной надстройкой у которой второй ярус изгибается в ту же сторону, что и основной корпус; на фиг. 9 - то же, вариант опирания верхнего яруса надстройки не более, чем на две поперечные переборки; на фиг. 10 - в процессе эксплуатации собранный по предлагае.мому способу (см. фиг. 4) корпус судна с одноярусной надстройкой, изгибающейся в противоположную по отношению к основному корпусу сторону; на фиг. 11 - в процессе эксплуатации собранный по предлагаемому способу (см. фиг. 5 и 6) корпус судна с двухярусной надстройкой, у которой второй ярус изгибается в противоположную по отнощению к основному корпусу сторону; на фиг. 12 - то же, вариант опирания верхнего яруса надстройки не более, чем на две поперечные переборки. На перечисленных выше чертежах величины деформации блока верхнего яруса надстройки и остальной части корпуса судна как в процессе сборки корпуса судна по предлагаемому способу (фиг. 1-6) так и в процессе эксплуатации (фиг. 7-12) для наглядности преувеличены. Однако характер этих деформаций отражен в точности.

Корпус судна на стапеле 1 (фиг. 1-6) собирают путем последовательного монтажа секций или блоков. Перед монтажом

верхнего яруса 2 надстройки предварительно сформированную, ниже расположенную часть корпуса судна изгибают, а после окончания выполнения монтажных соединений верхнего яруса надстройки с остальной частью корпуса судна последнюю возвращают в исходное положение.

При этом, если верхний ярус надстройки в процессе эксплуатации изгибается в ту же сторону, что и основной корпус, т. е. он опирается либо (фиг. 1) более, чем на две поперечные переборки 3 или на совпадающие с бортовыми стенками, или продольными переборками надстройки борта, или продольные переборки основного корпуса 4, либо (фиг. 2) более, чем на две поперечные переборки 5, или на совпадающие с бортовыми стенками, или продольными переборками верхнего яруса надстройки борта, или продольные переборки ниже расположенного яруса 6 надстройки, изгибающегося в процессе эксплуатации в ту же сторону, что и основной корпус 4, либо (фиг. 3) не более, чем на две поперечные переборки 5 ниже расположенного яруса 6 надстройки, изгибающегося в процессе эксплуатации в противоположную по отношению к основному корпусу 4 сторону, предварительно сформированную часть корпуса с судна перед монтажом верхнего яруса 2 надстройки прогибают.

Если же верхний ярус надстройки в процессе эксплуатации изгибается в противоположную по отношению к основному корпусу сторону, т. е. он опирается либо (фиг: 4 не более, чем на две поперечные переборки 3 основного корпуса 4, либо (фиг. 5) не более, чем на две поперечные переборки 5 ниже расположенного яруса 6 надстройки, изгибающегося в процессе эксплуатации в ту же сторону, что и основной корпус 4 либо (фиг. 6) более, чем на две поперечные переборки 5 или на совпадающие с бортовыми стенками, или продольными переборками верхнего яруса 2 надстройки борта, или продольные переборки ниже расположенного яруса 6 надстройки, изгибающегося в процессе эксплуатации в противоположную по отношению к основному корпусу 4 сторону, то предварительно сформированную часть корпуса судна перед монтажом верхнего яруса 2 надстройки перегибают.

Изгиб предварительно сформированной части корпуса судна перед монтажом блока верхнего яруса 2 надстройки производят путем размещения в корпусе судна в определенных местах необходимого количества балластов. При этом, для того, чтобы корпус судна прогнулся (фиг. 1-3) под ним оставляют опоры 7, расположенные только в оконечностях, а балласт располагают в средней части корпуса. Для того, чтобы корпус судна получил перегиб (фиг. 4-6) высоту опор, расположенных

в оконечностях, уменьшают на определенную величину, либо увеличивают на ту же самую величину высоту опор, расположенных под средней частью корпуса, а балласт располагают в оконечностях корпуса.

В результате изгибной деформации, которой подвергают перед монтажом верхнего яруса 2 надстройки предварительно сформированную, ниже расположенную часть корпуса во всех случаях (фиг. la-6а) в палубе основного корпуса 4 если надстройка одноярусная и монтируется прямо на основной корпус (фиг. 1, 4) или в палубе ниже расположенного яруса 6 надстройки, если надстройка многоярусная (фиг. 2, 3, 5 и 6) возникают нормальные напряжения. Блок верхнего яруса надстройки в процессе монтажа во всех случаях (фиг. 1666) не подвержен деформации и, следовательно, нормальные напряжения в элементах его конструкции отсутствуют. При устранении внешнего изгибающего момента после окончания выполнения монтажных соединений верхнего яруса надстройки с остальной частью корпуса и возвраш,ении корпуса судна в исходное положение во всех случаях (фиг. 1в-бе) нормальные напряжения в палубе основного корпуса или в палубе ниже расположенного яруса надстройки исчезают. Но следствием этого является возникновение таких же по величине, не имеющих противоположный знак нормальных напряжений в нижних частях бортовых стенок и продольных переборок верхнего яруса надстройки. Под давлением этих напряжений ярус надстройки испытывает изгиб, приводящий во всех случаях к возйикновению в его палубе растягивающих напряжений.

Таким образом, палуба верхнего яруса надстройки окончательно построенного судна даже при отсутствии общего изгиба корпуса находится в состоянии растяжения (фиг. 1в-бе). При плавании такого судна по невзволнованной воде, когда силы плавучести поддерживают судно более или менее равномерно по длине корпуса и внешний изгибающий момент практически близок к нулю, нормальные напряжения, действующие в элементах верхнего яруса надстройки, приводят к некоторому незначительному изгибу корпуса судна (фиг. 7а- 12а).

При плавании по взволнованной воде, когда судно оказывается под воздействием значительного внешнего изгибающего момента противоположного знака по отношению к тому изгибающему моменту, под действием которого в процессе сборки корпуса судна на стапеле перед монтажом верхнего яруса надстройки изгибалась предварительно сформированная, ниже расположенная часть корпуса судна, растягивающие напряжения в палубе верхнего яруса

надстройки еще больше увеличиваются (фиг. 7в-9в, 106-126).

Когда же судно оказывается под воздействием значительного внешнего изгибающего момента того же знака, что и момент,

под действием которого в процессе сборки корпуса судна на стапеле перед монтажом верхнего яруса надстройки изгибалась предварительно сформированная, ниже расположенная часть корпуса судна, сжимаю- щие напряжения в палубе верхнего яруса надстройки оказываются либо сравнительно малыми, либо полностью исключаются (фиг. 76-96, 10в-126). При этом, если в процессе сборки корпуса судна на стапеле перед монтажом блока верхнего яруса

5 надстройки предварительно, сформированную, ниже расположенную часть корпуса судна изогнуть внешним изгибающим моментом, равным по величине максимально возможному в процессе эксплуатации, то, когда это судно в процессе эксплуатации окажется под воздействием максимального изгибающего момента того же знака, нормальные напряжения в палубе верхнего яруса надстройки будут равны нулю. Но в этом случае нормальные растягивающие напряжения, возникающие в палубе верхнего яруса надстройки в процессе эксплуатации под действием максимального изгибающего момента противоположного знака могут опасно приблизиться или даже превысить допускаемые напряжения для материала, из которого выполнена палуба верхнего яруса надстройки. Чтобы избежать этого, величину внешнего изгибающего момента противоположного изгибающего момента, под действием которого в процессе сборки корпуса судна на стапеле перед монтажом блока верхнего яруса надстройки изгибают предварительно сформированную, ниже расположенную часть корпуса судна, несколько уменьщают. Величину этого изгибающего момента оп0 ределяют из расчета, чтобы в процессе эксплуатации судна сжимающие напряжения, возникающие в палубе верхнего яруса надстройки, не превышали критических напряжений для продольных связей перекрытия палубы верхнего яруса надстройки, набранного из условия обеспечения только местной прочности его.

Некоторый незначительный изгиб корпуса судна, собранного на стапеле по предлагаемому способу, может быть полностью

исключен, если он по каким-либо причинам нежелателен. Для этого часть корпуса судна, расположенную ниже верхнего яруса надстройки, формируют так, чтобы килевая линия корпуса судна еще до изгиба, которому ее подвергают перед монтажом

5 верхнего яруса надстройки, приняла форму кривой линии с выпуклостью, направленной в противоположную по отношению к изгибу сторону, и приобретают корпус

окончательно построенного судна после спуска его на воду.

Предлагаемый способ обеспечивает повышение остойчивости и снижение массы корпуса судна.

Формула изобретения

1. Способ сборки корпуса судна на стапеле, включающий последовательные операции монтажа секций или блоков и верхнего яруса надстройки на ниже расположенную часть корпуса судна, отличающийся тем, что, с целью повышения остойчивости и снижения массы корпуса судна, перед монтажом верхнего яруса надстройки предварительно сформированную, ниже расположенную часть корпуса судна изгибают, а после окончания выполнения монтажных соединений верхнего яруса надстройки с ниже расположенной частью корпуса судна последнюю возвращают в исходное положение.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения остойчивости и снижения массы корпуса судна, у которого в процессе эксплуатации верхний ярус Haji,стройки изгибается в ту же сторону, что и основной корпус, предварительно сформированную, ниже расположенную часть корпуса прогибают.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения остойчивости и снижения массы корпуса судна, у которого в процессе эксплуатации верхний ярус надстройки изгибается в противоположную по отношению к основному корпусу сторону, предварительно сформированную, ниже расположенную часть корпуса судна перегибают.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Мацкевич В. Д. и др. Технология судостроения. Л., «Судостроение, 1971, с. 314- 315, 345-346 (прототип).

//////////////////////////////////////// //

ФтЛ

///////////////////////////////////////////////

if7

//7////////////////////////////////////У/

f .3

а)

ФИ2М

У/////////////////////////////////////////

U2.5

i

/////////////////////////////////////////////////

.6

Поверхность моря

а) /

1 Поверхность ,

fJoeepx,

ность MDUfi

5 6

Лоёет

НОС/ГЦ) fiOp

5 6 поверхность мо()

fJoSepxHoc,

ть мор

J5

Поверхность и оря

poeeifXHocfrjj fioi)fl

J

if

иг.9

fJoEepxDCmb MopPi/

a) /

я й ность мо0(2

) Ho5ei})(HDcmb Mopj

J

/

J J

npeepXHOcmi) моря Н

llo epxHQcmb мор

floSc-pxHocmb нор H.D