карлингс на судне что это
Карлингс на судне что это
Водный транспорт, теория и практика, все о морских и речных судах
Устройство и техническая эксплуатация судна
17.05.2015 11:18
дата обновления страницы
Конструкция корпуса судна
1 6 / 04 /20 07
Конструкция судового набора
Продольными связями днищевого набора на судах без двойного дна являются брусковый и вертикальный кили, а также днищевые стрингеры.
Вертикальный киль выполняется из стального листа, поставленного на ребро и идущего непрерывно по всей длине судна. Нижней кромкой вертикальный киль соединен с брусковым килем, а по его верхней кромке приварена полоса.
Днищевые стрингеры также выполняются из стальных листов, но в отличие от вертикального киля эти листы разрезаются на каждом флоре. Нижней кромкой листы днищевых стрингеров соединяются с днищевой обшивкой, а по их верхнее кромке приваривается стальная полоса.
Поперечными связями днищевого набора на судах с двойным дно являются флоры, которые бываю трех типов: сплошные, водонепроницаемые и открытые (бракетные облегченные).
Водонепроницаемый флор консруктивно ничем не отличается с сплошного, но он не имеет никаких вырезов.
Рис. 49. Днищевой набор на судах без двойного дна: 1- брусковый киль; 2- вертикальный киль; 3- горизонтальная полоса вертикального киля; 4- флор; 5- верхняя полоса флора; 6- лист днищевого стрингера; 7- полоса днищевого стрингера; 8- кница; 9- шпангоут
Продольными связями днищевого набора на судах с двойным дном являются вертикальный киль, крайние междудонные листы и днищевые стрингеры.
Днищевые стрингеры представляют собой вертикальные листы, устанавливаемые по обе стороны от вертикального киля. Их разрезают на каждом сплошном флоре, а для прохода нижней и верхней балок бракетного флора в листе стрингера делают вырезы соответствующих размеров.
Рис. 50. Днищевой набор на судах с двойным дном: 1- настил второго дна; 2- водонепроницаемый флор, 3- бракетный (открытый) флор; 4- сплошной флор; 5-вертикальный киль; 6-днищевой стрингер; 7- крайний муждудонный лист (скуловой стрингер)
Рис. 51. Бортовой набор: 1-рамный шпангоут; 2-обыкновенные шпангоуты, 3- бортовой стрингер; 4- наружная обшивка; 5- ромбовидная накладка
Рис. 52. Подпалубный набор: 1- палубный настил; 2- бимсы; 3- карлингс 4- пиллерс; 5- бимсовые кницы; 6- шпангоуты 7- бортовая обшивка
Поперечные переборки на судах продольной системы должны устанавливаться чаще, чем при поперечной системе, так как широко расставленные рамные шпангоуты не обеспечивают достаточной поперечной прочности судна Обычно переборки устанавливают на расстоянии 10- 15 м друг от друга.
Продольная система набора применяется только в средней части длины судна, где при общем изгибе возникают наибольшие усилия. Оконечности на судах продольной системы выполняют по поперечной системе, так как здесь могут действовать дополнительные поперечные нагрузки
Продольная система набора имеет следующие преимущества более простое по сравнению с поперечной системой обеспечение общей прочности, что очень важно для крупных судов, имеющих большую длину и сравнительно малую высоту борта;
уменьшение массы корпуса на 5-7% при одинаковой с поперечной системой прочности;
более простая технология постройки, так как балки продольного набора в основном прямолинейной формы и не нуждаются в предварительной обработке.
Вместе с тем эта система имеет ряд недостатков:
загромождение судовых помещений рамным набором и большим количеством книц;
ограничение длины трюмов частой постановкой поперечных переборок, что усложняет грузовые операции.
По этим причинам продольная система набора на сухогрузных судах почти не применяется. Но ее широко’ используют на нефтеналивных судах, где эти недостатки не имеют существенного значения. Нефтеналивные суда, набранные по продольной системе, имеют в районе грузовых танков одну или две продольные переборки, которые также выполняются по продольной системе.
Комбинированная система набора (рис. 53, б). При изгибе судна наиболее напряженными будут продольные связи палубы и днища. Продольные связи бортов напряжены в меньшей степени. Поэтому устанавливать продольные балки по бортам нерационально, так как они оказывают незначительное влияние на общую прочность судна. Целесообразнее по бортам иметь поперечные балки и таким образом обеспечить поперечную прочность.
Рис 54 Мидель-шпангоут судна поперечной системы 1- флор, 2- вертикальный киль, 3- днищевой стрингер, 4- пиллерс, 5- междудонный лист (скуловой стрингер), б-скуловая кница, 7- трюмный шпангоут, в-бортовой стрингер, 9- бимсовая кница, 10-бимс нижней палубы, 11- шпангоут твиндека, 12- бимс верхней палубы, 13- стойка фальшборта, 14- планшир, 15- про дольный комингс люка
Комбинированную систему набора применяют как на сухогрузных, так и на нефтеналивных судах. При этом сухогрузные суда выполняются с двойным дном, набранным по продольной системе. В этом случае вместо продольных балок из профильной стали по днищу и под настилом второго дна допускается установка дополнительных днищевых стрингеров с большими вырезами.
Другим чертежом конструкции судового набора является конструктивный продольный разрез корпуса по диаметральной плоскости. На этом чертеже обычно в виде схемы изображают все изменения в конструкции набора по длине судна (рис. 55).
Кроме этих основных чертежей судового набора, вычерчивают много чертежей отдельных узлов конструкций и т. д.
Чистка ультразвуком 
Чистка ультразвуком 
Чистка инжектора, форсунок 
Очистка инжектора, форсунок 
Карлингс. Что такое карлингс.
Карлингс — морской термин, обозначающий продольную подпалубную балку судна, поддерживающую бимсы и обеспечивающую вместе с остальным набором палубного перекрытия его прочность при действии поперечной нагрузки и устойчивость при общем изгибе судна. Опорами для Карлингса служат поперечные переборки корпуса, поперечные комингсы люков и пиллерсы.
Карлѝнгс — клёпаная балка, находящаяся под палубой, продолговатой формы, имеющая пазы для фиксации бимсов. Основной задачей карлингса, как и бимса, является придание палубе необходимой жёсткости. Если у судна есть трюм или отсек, занимаемый в корпусе судна много места, то в пролётах карлингс подпирается вертикальной стойкой — пиллерсами.
При использовании пиллерса внушительного размера карлингс способен одновременно удержать изрядное количество бимсов. Такой способ постройки судна стал популярен в наше время. Конструкция позволяет поддерживать сразу около десяти поперечных балок, что сокращает использование пиллерсов в трюме.
Существует еще одна конструкция, включающая в себя карлингс солидных размеров. Данный способ строительства более сложный и реализуется путём расставления пиллерсов на больших расстояниях. Обычно, на современных судах число таких карлингсов составляет порядка двух или трех. Они идут вдоль судна по прямой, изредка сближаясь друг с другом в носовой области.
Сам карлингс выглядит в виде клепаной балки, сделанной из вертикального листа, который имеет врезы в верхней части для бимсов.
§ 18. Влияние продольных карлингсов и комингсов на величину концентрации напряжений
Комингсы грузовых люков и участки палубных перекрытий с грузовыми люками являются одними из наиболее напряженных и ответственных конструкций. Поэтому изучение работы этих конструкций в составе корпуса судна, рациональное проектирование и опыт эксплуатации постоянно привлекают внимание судостроителей.
Опыт эксплуатации судов дает немало примеров повреждений комингсов люков и палуб в этом районе (см. § 5), а это свидетельствует о том, что еще не всегда при проектировании новых судов принимаются правильные решения, что не все вопросы, связанные с рациональным проектированием грузовых люков и их комингсов, в достаточной степени изучены.
На судах с большим раскрытием палуб появились комингсы, которые идут непрерывно вдоль корпуса. Это новое конструктивное решение, и по эксплуатации таких конструкций пока еще нет исчерпывающих данных.
Комингсы работают своеобразно. Условия работы комингсов зависят от их конструктивного оформления, размеров и протяженности.
На всех судах старой постройки комингсы обычно резко обрывались, создавая у углов люков дополнительную концентрацию напряжений. На судах типа Викторы впервые в судостроительной практике продольные комингсы были продлены за габариты вырезов [14, рис. 283], что привело к резкому уменьшению числа трещин в углах грузовых люков в результате уменьшения концентрации напряжений у углов.
В последнее время на большинстве судов с полным раскрытием палуб комингсы делают непрерывными, обеспечивая общую продольную прочность корпуса (Красноград, Выборг, Полтава, Сестрорецк, Березань, Краснокамск и др.).
Во избежание отрицательного влияния на прочность корпуса непрерывные комингсы обычно приходится изготовлять из стали с более высокими механическими характеристиками, чем сталь основного корпуса.
Для приближенной оценки влияния на общую прочность связей, расположенных выше верхней палубы, изгибающихся по форме основного корпуса и сделанных из того же материала, что и корпус, используются зависимости, полученные акад. Ю. А. Шиманским. При наличии надпалубных связей возможны три случая влияния их на общую прочность (см. § 2).
Условия работы непрерывных комингсов в составе корпуса аналогичны работе фальшбортов. Использование непрерывных комингсов на сухогрузных судах и контейнеровозах дает возможность во всех случаях значительно уменьшить концентрацию напряжений у углов люков. Такая конструкция особенно целесообразна, если межлюковые перемычки полностью заняты рубками, на палубе которых установлены краны и лебедки, а проходы с борта на борт осуществляются через двери в этих рубках. Продольные стенки межлюковых рубок в этом случае являются продолжением непрерывных комингсов.
Экспериментальные (рис. 105) и натурные замеры, проведенные нами в разное время, с полной очевидностью подтвердили, что непрерывные продольные комингсы и карлингсы могут заметно уменьшить концентрацию напряжений в районе угла выреза.
Условия работы непрерывных комингсов при общем изгибе аналогичны условиям работы непрерывных карлингсов, установленных вдоль кромок вырезов, которые в настоящее время всегда включают в эквивалентный брус.
При общем продольном изгибе корпуса комингсы привлекаются к работе (подобно стенкам надстроек) сдвигающими усилиями, действующими по линии соприкосновения листов комингсов с палубным настилом.
Максимальная величина сдвигающих усилий и вызываемая ими концентрация напряжений в местах палубы будет тем значительнее, чем больше площадь поперечных сечений комингсов.
При небольшом расстоянии между люками (например, на навалочниках и контейнеровозах) в углах их установки утолщенных и усиленных вварных листов не требуется, так как сравнительно небольшое снижение концентрации напряжений в достаточной степени происходит за счет установки непрерывных продольных комингсов.
Комингсы на судах более поздней постройки после массовых повреждений Либерти стали скруглять по форме выреза, однако это в большинстве случаев не дает снижения концентрации напряжений [ 14, с. 481 ].
Для определения участия комингсов в работе пластин при растяжении (имитировалась работа конструкций в районе грузовых люков палубы) Н. В. Барабановым в 1948—1949 гг. была выполнена работа по исследованию вопросов, связанных с подкреплением прямоугольных вырезов. Чтобы установить влияние комингсов на поле напряжений, в районе вырезов испытаниям на 120-тонном прессе были подвергнуты пластины из стали марки Ст.З с вырезами l : b = 2.
Продольные комингсы имели различную протяженность. Одни резко обрывались у углов вырезов в пластинах, другие постепенно сводились на нет за поперечными кромками вырезов, и третьи резко обрывались на некотором удалении от концов вырезов.
По результатам проведенных исследований были сделаны выводы о целесообразности продления комингсов за вырез и постепенного их сведения на нет. Продление за вырезы комингсов и карлингсов, установленных у продольных кромок выреза, безусловно способствует уменьшению концентрации напряжений в углах. ч Авторами была рассмотрена задача по определению поля напряжений вблизи прямоугольных вырезов, по кромке которых установлены комингсы. Для уменьшения концентрации напряжений углов люков переход продольных комингсов в поперечные выполнен по радиусу, имеющему ту же величину, что и радиус закругления углов данного выреза. Численными расчетами установлено, что умеренно развитые комингсы снижают максимальный коэффициент концентрации на кромке выреза, а большие комингсы — увеличивают.
Точка контура, в которой концентрация напряжений имеет максимальную величину, определяется касательной к контуру, проходящей под углом р = 25° к оси Ох (рис. 106).
Рис. 106. Нормальные напряжения на контуре выреза, при растяжении пластины вдоль оси Ох (r = 0,1В.
1 — без комингса; 2 — с комингсом площадью F = 0,3sb, где s — толщина пластины; b — ширина выреза; σmax = 3).
Исходя из сказанного можно сделать следующие выводы; непрерывные комингсы приводят к снижению концентрации напряжений в районе углов люков;
скругленные комингсы, умеренно развитые, снижают максимальный коэффициент концентрации на кромке выреза;
непрерывные продольные комингсы можно считать принимающими полное участие в общем продольном изгибе и включать в эквивалентный брус полной площадью, как это обычно делается для непрерывных карлингсов, так как условия работы обеих конструкций одинаковы.
Карлингс на судне что это
Курс подготовки судоводителей маломерных судов
Россия – великая морская и речная держава. Её берега омывают 14 морей, не говоря уже о крупных озерах. По территории нашей Родины протекает свыше 100 тысяч рек с бассейном более 100 кв. км и свыше миллиона рек с бассейном менее 100 кв. км. Построено много судоходных каналов. Постоянно пополняют водные ресурсы и регулируют сток рек обширнейшие водохранилища.
Из года в год на реках, озерах и морях России увеличивается количество маломерных судов. Они очень разнообразны по конструкции. Эксплуатация и управление маломерными судами имеют свои особенности. Плавание на маломерных моторных судах, как и езда на автомобиле, мотоцикле, мотороллере, доступно широкому кругу населения, поэтому увлечение ими становится всё более массовым, с каждым годом получая всё больший раз мах. Преимуществом маломерных судов является то, что на одном судне, исходя из вместимости, может быть размещено большое число участников плавания при весьма экономичном двигателе, подчас на одного человека приходится 1 л. с.
Техника управления моторным судном менее сложна, чем парус ной яхтой, и требует меньшей физической нагрузки, чем на гребных судах, к тому же оно надежно в эксплуатации, а его малая осадка позволяет совершать плавание и по каналу, и по несудоходной реке, и на открытых водных пространствах, в безветрие или при небольшом волнении. Большая маневренность позволяет без особых затруднений плавать по различным рейдам, шлюзоваться, идти вверх по рекам с сильным течением (против течения), оказывать в случае необходимости помощь другим судам и людям.
Маломерные суда весьма разнообразны: это лодки с подвесными моторами; килевые лодки с хорошей мореходностью и большой грузоподъемностью; моторные яхты с мощным двигателем, приспособленные к дальним походам самого различного назначения, способные держаться на большой волне, и многие другие, используемые для туризма, рыбалки, походов, спортивной подводной охоты, и т. п.
Моторные яхты, катера для дальних походов должны обладать хорошими мореходными качествами, быть тщательно оборудованы, а выходящие в море, озеро, большое водохранилище иметь навигационные приборы и пособия, а также необходимый запас топлива и продовольствия.
Если плавание моторных прогулочных, а также спортивно-гоночных судов ограничено небольшим конкретным районом, то плавание судов, управляемых судоводителями в дальних плаваниях может проходить в самых разнообразных условиях. Управление такими судами столь же ответственно, как и вождение однотипных судов транспортного, промыслового и служебно-разъездного флота. Поэтому суда должны иметь хорошие мореходные качества, а судоводитель – быть опытным в судовождении. Он должен уметь ориентироваться в постоянно меняющейся обстановке, учитывать все факторы, которые могут как-то повлиять на движение управляемого им судна. Важно предусмотреть время и место действия на судно неблагоприятных факторов, что возможно лишь при твердом знании теоретических основ судовождения и судовой практики.
Нужно воспитывать в себе «здравый рассудок» в отношении к окружающей обстановки, основой которого должно быть обеспечение безопасности плавания своего и других судов и непримиримое отношение к лихачеству и т. д. Здравый рассудок в судовождении – это необходимое для каждого судоводителя умение предвидения опасностей, что приходит как с теоретическими познаниями судовождения, так и с практическим опытом по управлению судном. Нужно всегда помнить о безопасности плавания.
Управление судном особенно затруднено в темное время суток. Ночное плавание на каждом судне сложно, а на маломерном – особенно. Это происходит из-за нарушения привычного ритма жизни, снижающего работоспособность (изменяются кровяное давление, частота пульса, сила и быстрота реакции, притупляется внимание и т. д.). Очень влияет на психику судоводителя ночная темнота, в которой понижена острота зрения; кроме того, судоводитель, не видя источников опасности, находится в состоянии постоянного ожидания ее. Это неизбежно вызывает беспокойство, чувство тревоги, волнение. Ясно, что от этого у судоводителя может теряться равновесие, контроль над своим поведением и действиями. Растут неуверенность, неопределенность и т. д.
Понятно, что для управления маломерным судном ночью важно не только знание специальной лоции, но и практический навык ночной работы. Если для судоводителя-профессионала совершенствование в ночном плавании приходит с увеличением плавательского опыта в темноте на определенном участке, то для судоводителя-любителя, периодически пребывающего в плаваниях и особенно в дальних, это невозможно, и опыт управления судном в условиях ограниченной видимости для него обычно несовершенен. Поэтому судоводителю-любителю следует избегать плавания в ночное время, при плохой видимости и в сумерки. Для судоводителей маломерных судов одинаково опасна посад ка судна на мель и повреждение корпуса на речном фарватере, плавание во время шторма и вне видимости берегов на водохранилище, озере, море. Для того чтобы предупредить судном в различных условиях. Высокая интенсивность движения мало мерных судов приходится на определенные часы общевыходных дней и накладывается на пики движения транспортного флота общего пользования, вывозящих пассажиров за пределы населенных пунктов к районам отдыха. Соответственно поток маломерных судов с отчетливо выраженной характерной интенсивностью, плотностью и скоростью осложняет движение транспортных судов на внутренних судоходных путях.
В стесненных условиях плавания на реках и каналах, где скорости одних составов с большими геометрическими характеристиками составляют 9 км/час, а других 60 – 70 км/час (суда на подводных крыльях, мощные современные катера) судоводитель, ведущий маломерное судно, должен быть особенно внимательным, т. к. он практически все время находится во взаимодействии с судоводителями других судов.
Помимо основной конечной задачи обеспечения прихода судна в конечный пункт, каждый судоводитель постоянно осуществляет задачу обеспечения безопасности плавания своего и других судов участников воднотранспортного потока.
Для достижения поставленных задач судоводитель маломерного судна в практике управления судном обязан:
• непрерывно оценивать меняющуюся навигационную обстановку;
• производить выбор пути и скорости на каждый момент движения;
• все время осуществлять управление судном по выбранному пути, изменяя скорость и направление движения своего суд на в пределах установленных норм;
• осуществлять и экстренно реагировать на вызванные изменения навигационной обстановки.
Серьезнейшим фактором в управлении маломерным судном являются малая дальность видимого горизонта и большая зависимость плавания маломерного судна от гидрометеорологических условий. Это обязывает любителя быть все время начеку и уметь своевременно по различной информации и приметам предвидеть погоду. У маломерного судна есть и ряд положительных факторов, облегчающих управление им.
Весь комплекс научных дисциплин, необходимых для изучения управления любым судном на море, разделяется на две основные науки: судовождение и судовую практику. Эти дисциплины тесно связаны между собой и в условиях плавания имеют определенные границы.
В прибрежных районах на морях, больших озерах и водохранилищах относительно большая свобода маневра позволяет судоводителю последовательно и раздельно решать вопросы судовождения и судовой практики. Но, как правило, необходимость в таких решениях возникает обычно неожиданно, нужно мгновенно принимать правильные действия по управлению судном, поэтому судоводитель должен обладать определенными качествами психологического характера. Он должен быть осторожен, а это отнюдь не страх или инстинкт самосохранения, это осознанный опыт и умение правильно отличать действительную опасность от воображаемой.
Системы набора корпуса судна.
Если все перекрытия судна набраны по одной системе, то можно определить систему корпуса в целом. Но гораздо чаще встречаются суда, имеющие разные системы набора для разных перекрытий.
Поперечную систему набора всех перекрытий, а, следовательно, и корпуса, имеют многие суда, особенно небольшого размера. Поперечная система набора применяется у ледоколов и судов ледового плавания, а также у паромов, которые перевозят сосредоточенные грузы на палубе, на толкачах и буксирах.
К достоинству поперечной системы следует отнести испытанность и надежность в эксплуатации. Суда, имеющие поперечную систему набора, хорошо переносят эксплуатационные перегрузки, различного рода удары и большие поперечные сжатия корпуса.
Что касается продольной системы набора корпуса, то таких судов практически нет. Даже если борта, днище и корпус судна набраны по продольной системе, носовая и кормовая оконечности, скорее всего, будут набраны по поперечной системе набора.
К достоинствам продольно системы набора судна можно отнести значительную продольную прочность таких судов.
Недостатками продольной системы набора можно считать незначительную местную прочность бортов, что сказывается при действии нагрузок в районе действующей ватерлинии. К таким нагрузкам можно отнести давление льда, навал судов, удары от плавающих предметов и др., которые могут повредить обшивку между продольными ребрами жесткости.
Также при продольной системе набора наблюдается повышенная коррозия бортов, которая объясняется застоем воды на продольных бортовых балках, которые затрудняют сток воды.
Продольная система набора довольно широко применялась при постройке нефтеналивных судов, благодаря хорошему протеканию груза вдоль судна, сравнительной простоте и технологичности конструкции. В настоящее время чисто продольная система почти не применяется.
Как уже отмечалось, и у поперечной системы, и у продольной системы набора есть свои преимущества и недостатки. Это послужило причиной появления смешанных систем набора корпуса. Под смешанной системой набора понимается такая система, при которой отдельные основные перекрытия корпуса (днище, борта, палуба) набраны по различным системам набора.
. 
Корпус, набранный по смешанной системе:
Наибольшее распространение получила смешанная система набора, предложенная в 1918 году Ю.А.Шиманским, которая теперь носит его имя. В конструкциях, набранных по системе Шиманского, палуба и днище имеют продольную систему набора, так как они больше, чем борта, участвуют в общем изгибе судна. Борта же, часть которых, согласно эпюре нагрузок, изображенной на рисунке 94, меньше участвуют в общем изгибе, мало того, на борту в районе нейтральной линии нормальные напряжения равны нулю. Зато борта испытывают местные нагрузки, например, при швартовке или давлении льда, поэтому их набирают по поперечной системе набора.
§ 70. Днищевые перекрытия.
На судах применяются различные конструкции днищевых перекрытий: они могут быть одинарные и двойные. Одинарное дно имеют, как правило, небольшие, длиной менее 60 м, суда. Флоры и шпангоуты таких судов образуют непрерывный поперечный набор. Продольные связи днища – кильсоны – противостоят изгибу. Средний кильсон, находящийся в диаметральной плоскости, является основной продольной связью судна. Как правило, независимо от системы набора, средний кильсон делают неразрезным, к нему приваривают две ветки флоров. Исключение делают для небольших судов. Средний кильсон в носу и в корме переходит в форштевень и ахтерштевень
В оконечностях судна, в форпике и ахтерпике, флоры делают высокими. В ахтерпике через флор проходит дейдвудная труба, служащая для пропуска гребного вала.
Одинарное дно между таранной и ахтерпиковой переборками, за исключением машинного отделения, закрывают настилом. В районе машинного отделения простое дно закрыто донными листами сланями, которые обычно изготавливают из стальных рифленых листов.
Днищевое перекрытие одинарное, набранное по продольной системе набора, обычно применялось на танкерах. Правда, современные требования безопасности мореплавания, в том числе – экологические – не позволяют эксплуатацию нефтеналивных судов без двойного дна и двойных бортов.
Большинство транспортных судов больших размеров имеют двойное дно. При наличии двойного дна
С другой стороны, второе дно увеличивает вес судна и увеличивает его стоимость. Поэтому на небольших судах двойное дно появляется только в районе машинного отделения.
Днищевые перекрытия с двойным дном могут быть набраны как по продольной системе набора, как показано на рисунке 102, так и по поперечной системе набора, показанной на рисунке 105. Для танкеров характерна продольная система набора днища. Это объясняется тем, что танкеры в большой степени испытывают общий изгиб. Местные нагрузки во время эксплуатации не столь значительны. К тому же характер перевозимого груза, как уже говорилось выше, способствует выбору именно этой системы набора.
Поперечная система набора характерна больше для сухогрузных судов, имеющих значительные нагрузки на настилах второго дна от перевозимого груза.
Днищевое перекрытие со вторым дном, набранное по поперечной системе набора:
1 –рамный шпангоут, 2 –холостые шпангоуты, 3 –скуловые кницы, 4 –крайний междудонный лист, 5 – настил второго дна, 6 – стойки, 7 – вертикальный киль, 8 – днищевые стрингеры, 9 – голубница, 10 – рамные флоры, 11 – бракеты.
Вертикальный киль служит не только для увеличения продольной прочности судна, но и для увеличения жесткости днища, а также для предотвращения деформации флоров. Киль идет от носа до кормы через все судно. На середине длины судна его делают непроницаемым, он делит цистерны двойного дна по ширине, что уменьшает площадь свободной поверхности жидкости. В оконечностях, где ширина судна значительно уменьшается, цистерны проходят от борта до борта, а в киле делают так называемые лазы – облегчающие вырезы.
В отличие от вертикального киля днищевые стрингеры имеют вырезы – лазы, которые значительно облегчают конструкцию и обеспечивают доступ в помещение второго дна. Для облегчения перетекания жидкости через набор, на линии соединения стрингеров и флоров с днищем делают специальные вырезы – голубницы. Для обеспечения доступа во второе дно в каждом отсеке делается закрывающийся люк.
Флоры расположены перпендикулярно диаметральной плоскости. Различают три вида флоров:
1. водонепроницаемые, которые выполняют роль переборок, разделяя пространство двойного дна на отдельные цистерны;
2. сплошные, которые в отличие от водонепроницаемых, имеют облегчающие вырезы – лазы;
3. открытые бракетные флоры, которые состоят из ребер жесткости, скрепленных бракетами
Скуловые бракеты или кницы соединяют трюмные шпангоуты с крайним междудонным листом или вторым дном и подкрепляют скулу. Для уменьшения массы и прокладки трубопроводов в них делают вырезы.
Если сухогрузные суда перевозят тяжелые грузы, то на каждом шпангоуте в трюме устанавливают сплошные флоры.
§ 71. Палубные перекрытия.
Палубы корпуса испытывают большие нагрузки при его изгибе. Роль палуб в обеспечении общей продольной прочности возрастает по мере удаления от нейтральной оси. Главную роль играет верхняя палуба. Она является наиболее напряженной связью, т.к. образует крайний поясок корпуса судна.
Палубы также обеспечивают местную прочность от веса перевозимых на них грузов, а открытые палубы – от накатывающихся на них волн, массы льда при обледенении судна в зимних условиях.
Верхняя палуба, кроме того, обеспечивает также непроницаемость корпуса, что предъявляет особые требования к жесткости ее связей, поскольку большие, пусть даже упругие, ее деформации могут нарушить герметичность люковых закрытий.
Эти особенности верхней палубы требуют особенно внимательного наблюдения за ее состоянием в процессе эксплуатации. Это относится и к наливным судам, палубы которых в связи со спецификой перевозимых грузов особенно подвержены износу, и к сухогрузным, имеющим на палубах вырезы грузовых люков.
Судно может иметь несколько палуб и платформ. Платформы, в отличие от палуб, располагаются не по всей длине судна, а на части его. На палубах и платформах располагаются различные судовые помещения, судовое оборудование, грузы. В корпусе может быть несколько палуб и платформ.
Верхняя палуба с грузовым люком:
1 – продольный комингс люка, 2 – карлингс, 3 – поперечная переборка, 4 – пиллерс,
5 – поперечный комингс люка, 6 – бимс, 7 – полубимс, 8 – рамный шпангоут
Верхняя палуба, как правило, имеет продольный изгиб – седловатость, которая представляет собой подъем палубы в носу и в корме, причем подъем в носу в два раза больше, чем в корме. Седловатость палубы уменьшает ее заливаемость встречной или попутной волной. Кроме того, верхняя палуба имеет поперечный изгиб, называемый погибь бимса, который обеспечивает скатывание воды с палубы. Стандартная стрелка погиби бимса равна 1/50 ширины судна.
При поперечной системе набора (Рисунок 106) бимсы и полубимсы являются балками главного направления. Перекрестные связи – карлингсы – представляют собой балки, как правило, таврового сечения, через которые походят бимсы, имеющие, как правило, меньшую высоту. В местах расположения рамных шпангоутов бимсы делаются усиленными – рамные бимсы.
При продольной системе набора бимсы ставятся только в плоскости с рамными шпангоутами и представляют собой перекрестные связи. В продольном направлении, кроме карлингсов, появляются продольные ребра жесткости, проходящие через рамные бимсы.
Продольная система набора обычно применяется только на крупных сухогрузах, где возможно получить в таком случае выигрыш в весе, и на танкерах, так как танкеры не имеют больших вырезов в палубе, а такая система набора обеспечивает лучшую устойчивость пластин настила палубы при общем изгибе судна.
Продольные подпалубные балки устанавливают в одной плоскости с продольными днищевыми балками. Опорами для них служат рамные бимсы.
Если на танкере установлены две продольные переборки (Рисунок 103), то в диаметральной плоскости под палубой устанавливают высокий карлингс, который, кроме того, что участвует в общем изгибе, является также отбойным листом, гасящим ударные нагрузки от жидкости при качке.
§ 72. Ограждение палуб
С целью безопасного перемещение по верхним палубам судов вдоль бортов, а также по периметру надстроек устанавливают ограждения в виде фальшбортов или лееров. На сухогрузных судах фальшборты должны обеспечивать еще и надежное крепление палубного груза.
Леерные ограждения состоят из леерных стоек, через которые пропускают леера, в качестве которых могут использовать тросы, такелажные цепи, стальные прутки и т.д.
На палубах сухогрузов леерные ограждения могут повреждаться перемещаемыми грузами, поэтому палубы сухогрузов ограждают фальшбортами – прочными листовыми конструкциями, подкрепленными мощными стойками и планширями.
§ 73. Переборки.
Продольные и поперечные переборки устанавливаются как в корпусе, так и в надстройках и имеют различное назначение. На транспортных судах переборки обеспечивают непотопляемость судна и разделяют судно на отсеки. На пассажирских судах они должны обеспечить безопасность пассажиров и экипажа в случае повреждения корпуса или пожара.
Водонепроницаемые переборки должны выдерживать забортное давление воды в случае аварийного затопления отсеков, инерционные нагрузки при качке в случае перевозки подвижных грузов (сыпучих или жидких).
Продольные переборки воспринимают поперечную нагрузку от жидких и сыпучих грузов, а также, в случае значительной протяженности их по длине, часть усилий при общем изгибе. Продольные переборки также являются несущими конструкциями при постановке судна в док, именно в местах пересечения продольных переборок с днищем устанавливают кильблоки.
Поперечные переборки обеспечивают поперечную жесткость всего корпуса. Кроме того, поперечные переборки служат опорным контуром для всех остальных перекрытий корпуса и воспринимают реакцию этих перекрытий, как в обычных условиях эксплуатации, так, особенно, при постановке судна в док. Отсюда – наличие мощной сойки в диаметральной плоскости переборки, которая так и называется – доковая стойка.
Прочные водонепроницаемые переборки, ограничивающие отсеки, называются главными переборками. Они обеспечивают общую и местную прочность корпуса, служат опорным контуром для палубных, бортовых и днищевых перекрытий, а также для переборок противоположного направления.
Непроницаемые переборки могут быть плоскими, как на рисунке 98, и гофрированными (Рисунок 103), а их число и расположение для грузовых судов регламентируется правилами Регистра.
К поперечным переборкам, которые должны быть установлены на всех судах, относятся
o форпиковая (таранная) переборка, которая ограничивает первый носовой отсек, называемый форпиком;
o ахтерпиковая переборка, которая устанавливается в корме судна, и отделяет крайний кормовой отсек, называемый ахтерпиком.
o Переборки машинного отделения (МО)
Если рядом с отсеком, перевозящим жидкое топлив, расположены жилые помещения, то они отделяются отсеком, длина которых – одна шпация – 500 ÷ 600 мм. Этот отсек называется коффердамом. Коффердам оборудуется вытяжной вентиляцией, которая предотвращает проникновение испарений топлива в жилые отсеки.
Продольные переборки на сухогрузных судах устанавливают, в основном в виде двойных бортов или продольных переборок в диаметральной плоскости. На танкерах, комбинированных судах устанавливают обычно две продольные переборки. Если ширина центрального танка более 18 м, устанавливают третью продольную переборку в диаметральной плоскости, которая может быть отбойной – проницаемой. Продольные переборки наливных судов уменьшают влияние свободной поверхности жидкости на остойчивость судна и способствуют снижению динамического воздействия переливающейся жидкости при бортовой качке.
Внутри диптанков (топливных или балластных цистерн) тоже устанавливают продольные отбойные переборки (Рисунок 108). Как правило, они проницаемые, с большими вырезами.
Простейшими переборками являются плоские переборки с горизонтально расположенными поясьями полотнища переборки, которые могут быть разной толщины – более толстые листы переборки устанавливают снизу. Переборки подкреплены вертикальными балками – стойками и горизонтальными – шельфами. Стойка, расположенная в диаметральной плоскости, называется доковой и представляет собой мощную рамную балку. Она вместе с вертикальным килем рассчитывается на восприятия днищевых нагрузок при постановке судна на кильблоки.
Кроме плоских переборок, подкрепленных балками, на танкерах (в основном) применяют гофрированные переборки с коробчатыми или волнистыми гофрами. Гофрированные переборки изготавливают из полотнищ на специальных прессах штамповкой. Гофрированные переборки при одинаковой прочности с плоскими имеют меньший вес, и при их изготовлении значительно уменьшается длина сварных швов. Трудоемкость изготовления гофрированных переборок на 10-15% ниже, чем аналогичных плоских. Кроме того, при наличии на танкерах гофрированных переборок облегчается процесс очистки танков. Гофрированные переборки танкеров должны иметь у днища и у палубы плоские участки, подкрепленные при необходимости ребрами жесткости.
Недостатком гофрированных переборок является несколько больший объем, занимаемый ими на судне, что не имеет особого значения для танкеров, и сложность их установки в корпусе судна. С увеличением размеров судна преимущества гофрированных переборок уменьшаются, и поэтому на крупнотоннажных танкерах их практически не устанавливают.
Вырезы (двери и лазы) в переборках устраивают только тогда, когда они совершенно необходимы и не могут нанести ущерб прочности корпуса судна. Так в таранной переборке ниже палубы переборок нет дверей или лазов. В переборках между трюмами водонепроницаемые двери делают только выше летней грузовой ватерлинии.
Кроме водонепроницаемых переборок на грузовых судах устанавливают так называемые опорные полупереборки, служащие для подкрепления палубы и поперечных комингсов люка, а также на них крепятся направляющие конструкции для разборных переборок – шифтинг-бордсов. Шифтинг-бордсы представляют собой брусья, размещенные в направляющих на полупереборках, и применяются на судах, перевозящих сыпучие грузы (Рисунок 109)
Для разделения пространства в надстройках и рубках, а также межпалубного пространства на отдельные судовые помещения предназначены выгородки.
§ 74. Бортовые перекрытия
Бортовые перекрытия являются связью днищевых и палубных перекрытий, заставляя их совместно работать при общем продольном изгибе. Кроме того, они обеспечивают непроницаемость корпуса и воспринимают местные нагрузки: давление забортной воды, удары волн, ледовые нагрузки, нагрузки при швартовке.
Бортовые перекрытия должны воспринимать давление забортной воды, которое увеличивается с увеличением глубины погружения борта, кроме того, при плавании судна на волнении величина давления воды постоянно меняется в значительных пределах. Особенно значительные нагрузки от давления воды испытывают бортовые перекрытия в носовой оконечности, где к нагрузкам добавляется еще динамические нагрузки от ударов волн (слеминга). При плавании во льдах судно получает дополнительные нагрузки от ударов льдин и сжатия. В таких случаях, помимо увеличения толщины обшивки, в районе ватерлинии на судах устанавливают дополнительные короткие ребра жесткости. Также ударные нагрузки возможны при швартовке судна.
Бортовой набор состоит из балок, идущих в поперечном направлении – шпангоутов, продольных балок – бортовых стрингеров.
В зависимости от действия внешних нагрузок конструкции бортов на различных судах значительно различаются. Бортовые перекрытия могут иметь как продольную систему набора, так и поперечную. Так как бортовые перекрытия в меньшей степени воспринимают общий изгиб судна, но при этом, как уже было отмечено, подвергаются значительным местным нагрузкам, то преимущественной системой набора бортов является поперечная система набора, которая лучше воспринимает местные нагрузки. Даже если все судно набирается по продольной системе, бортовые перекрытия в носу и в корме, часто имеют поперечную систему набора. Кроме того, как уже говорилось, даже для судов, подвергающихся значительному общему изгибу, при продольной системе набора палуб и днища борта часто набирают по поперечной системе набора (система набора Шиманского).
Шпангоуты, установленные при поперечной системе набора на каждой шпации, называются основными, ветви шпангоутов, находящиеся в трюме, называются трюмными, в твиндеке – твиндечными. Причем трюмные шпангоуты могут иметь большее сечение, чем твиндечные, так как давление забортной воды в районе трюма (внизу) больше, чем в районе твиндека.
При продольной системе набора, например, танкера, бортовое перекрытие состоит из часто расположенных продольных балок (балок главного направления), опирающихся на поперечные рамные шпангоуты, которые устанавливают на расстоянии нескольких шпаций друг от друга. На танкерах, имеющих две и более продольных переборки, между рамным шпангоутом и рамной стойкой продольных переборок устанавливают так называемые распорки, увеличивающие жесткость конструкции и передающие часть нагрузки от борта к переборке, что позволяет уменьшить высоту рамного шпангоута на таком танкере.
Появление на танкере продольной системы набора дает некоторый выигрыш в весе конструкций, но при этом ухудшаются, например, условия мойки танкера, так как вода застаивается на продольных ребрах жесткости борта.
Привальный брус.
Привальный брус необходим для предохранения борта судна от повреждений при ударах во время швартовки.
а) – деревянный, б) – металлический, в) – резинометаллический.1 – кница (ставится через одну шпацию)
На морских судах привальный брус, как правило, не ставят. Брус устанавливают в один ряд в районе палубного стрингера или в два ряда в районе палубного стрингера и грузовой ватерлинии. Привальные брусья могут быть стальными, деревянными со стальной защитной полосой или без нее и резиновые.
§ 75. Конструкция оконечностей
1 – башмак, 2 – поперечные ребра, 3 – продольное вертикальное ребро, 4 – брештуки
Набор оконечностей транспортных судов отличается от набора средней части судна более значительной прочностью, так как оконечности судна испытываю значительные нагрузки во время эксплуатации. Это прежде всего ударные нагрузки от волн, льда, гидродинамическое давление воды при движении судна, удары о грунт при посадке на мель. Корма к тому же испытывает значительные вибрационные нагрузки при работе винтов. Поэтому носовые и кормовые оконечности получают дополнительное усиление.
Форпиковая и ахтерпиковая переборки образуют два концевых отсека: форпик и ахтерпик, в которых устанавливают важнейшие судовые устройства, определяющие и конструкцию оконечностей. В носовой оконечности это якорное устройство с брашпилем, клюзами и цепным ящиком внутри форпика, в кормовой – рулевое устройство, кормовое якорное и дейдвудное устройство, образующее опору для выходящего из корпуса гребного вала с винтом. Носовая и кормовая оконечности корпуса ограничивают соответственно форштевнем и ахтерштевнем, которые надежно соединены с обшивкой правого и левого бортов, вертикальным килем, бортовыми стрингерами и палубой.
Форштевень – это продолжение киля, на котором сходятся поясья наружной обшивки, все непрерывные палубы и продольные связи. Он принимает на себя удары при столкновении с другими судами, удары о грунт, причал, лед. Форма форштевня зависит от назначения судна, от его формы.
Существуют три варианта исполнения форштевня, представленные на рисунке 112.
· Брусковый форштевень применяется только на небольших судах, которые имеют, как правило, брусковый киль.
· Литой форштевень, который применяется на судах, требующих более надежный и массивный форштевень.
· Основная масса судов имеет сварной или листовой форштевень, состоящий из отдельных листов. Для предотвращения деформаций листвой форштевень подкреплен горизонтальными распорными листами – брештуками, которые соединены с бортовыми стрингерами.
У судов ледового класса форштевень имеет продольное ребро жесткости, устанавливаемое в вертикальном направлении и связанное с карлингсом. Суда с более высоким ледовым классом имеют ледокольный форштевень, который до зимней грузовой ватерлинии должен состоять из одной цельной детали.
Форштевень прочно связан с набором носовой оконечности (Рисунок 113), то есть с палубами, платформами, бортовыми стрингерами, флорами и вертикальным килем, что улучшает распределение возникающих усилий. Расстояние между шпангоутами в форпике не превышает 600 мм, на судах ледового плавания могут быть установлены промежуточные шпангоуты в районе ватерлинии. По бортам в форпике устанавливают бортовые стрингеры, которые поддерживаются холостыми бимсами, которые часто устанавливают без настила. В балластном отсеке в диаметральной плоскости устанавливают проницаемые отбойные переборки, которые увеличивают прочность носовой оконечности, гасят ударные нагрузки от жидкости внутри отсека.
Флоры в форпике делают, как правило, высокими.
Основой кормовой оконечности судна (Рисунок 114) служит расположенный в ДП ахтерштевень. Он предназначен для прочного соединения листов наружной обшивки обоих бортов в кормовой оконечности и создания прочной опоры рулям и гребному валу.
Ахтерштевень – мощная литая или сварная конструкция, которая завершает кормовую оконечность корпуса судна. Ахтерштевень служит опорой для руля, а на одновинтовых судах – опорой для дейдвудной трубы, которая проходит через отверстие в яблоке ахтерштевня. Старн-постом называется часть ахтерштевня, которая непосредственно примыкает к корпусу судна, на нем смыкаются поясья наружной обшивки судна.
Форма ахтерштевня зависит от типа судна, количества винтов и типа рулевого устройства. Ахтерштевни бывают литые, кованные и сварные.
Ахтерштевень в корпусе соединяется с вертикальным и горизонтальным килем, который в кормовой оконечности имеет коробчатое сечение.
Набор корпуса в корму от ахтерпиковой переборки характерен установкой высоких флоров, через которые проходит дейдвудная труба с гребным валом.
Дейдвудная труба является основной деталью дейдвудного устройства, создающего опору кормовому концу гребного вала и обеспечивающего непроницаемость корпуса в месте выхода из корпуса гребного вала. Дейдвудная труба проходит от ахтерпиковой переборки до ахтерштевня и крепится я яблоку ахтерштевня. При двухвальной установке дейдвудная труба крепится к яблоку кронштейна гребного вала.
В местах выхода гребного вала из корпуса судна устанавливают конструкции, называемые мортирами, которые обеспечивают непроницаемость корпуса. Мортиры представляют собой трубы, отлитые по обводу корпуса. Фланец мортиры приваривается к обшивке корпуса.
§ 76. Надстройки и рубки
Конструкции, образующие помещения выше главной палубы, называются надстройками. В надстройках располагаются жилые и служебные помещения, машинно-котельные шахты, световые люки и т.п.
Отдельно стоящие помещения на любой палубе судна называются рубками.
С корпусом судна надстройки прочно связаны наружной обшивкой, а также внутренними выгородками и переборками. Носовая переборка надстройки называется фронтальной, кормовая – концевой.
Надстройки делятся на длинные, участвующие в обеспечении общей прочности, и короткие, легкие надстройки. Длинные надстройки размещены в средней части или в кормовой части судна. Легкими надстройками могут быть короткие бак и ют, а также средняя надстройка.
Рубки расположены на главной палубе или на палубах надстроек. Они не идут от борта до борта. В них расположены помещения, необходимые для эксплуатации судна. Часто рубки располагают одна над другой.
По назначению различают:
· Лебедочные рубки, основное назначение которых – расположение лебедки высоко над палубой. Внутри рубки располагают различные служебные помещения.
· Палубные рубки для жилых или хозяйственных помещений
· Рубки на мостике для центрального управления судном
Надстройки и рубки бывают стальными и из легких сплавов. Надстройки их легких сплавов получили особое распространение на пассажирских судах.
§ 77. Конструкция отдельных узлов корпуса.