>>> Перейти на полный размер сайта >>>

Учебное пособие

Матрос морского судна

1.2. Конструкция корпуса морских судов

Конструкция корпуса (рис. 1.15) определяется назначением судна и характеризуется размерами, формой и материалом частей и деталей корпуса, их взаимным расположением, способами соединения.

Корпус судна представляет собой сложное инженерное сооружение, которое в процессе эксплуатации постоянно подвергается деформации, особенно при плавании на волнении.

Рис. 1.15. Внутреннее устройство судна:
а) сухогрузное судно; б) танкер:
1 - форпик; 2 - грузовые трюмы (танки); 3 - твиндек; 4 - двойное дно; 5 - диптанк; 6 - машинное отделение; 7 - туннель гребного вала; 8 - ахтерпик; 9 - ют; 10 - средняя надстройка; 11 - рубки; 12 - бак; 13 - сухогрузный трюм; 14 - насосное отделение; 15 - коффердам 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 (рис. 1.16). Способность судна сопротивляться общему изгибу называется общей продольной прочностью.

Рис. 1.16. Распределение нагрузок на корпусе судна на волне

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).

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

При поперечной системе набора балками главного направления будут: в палубных перекрытиях – бимсы, в бортовых – шпангоуты, в днищевых – флоры. Такая система набора применяется на сравнительно коротких судах (до 120 метров длины) и наиболее выгодна на ледоколах и судах ледового плавания, так как обеспечивает высокую сопротивляемость корпуса при поперечном сжатии корпуса льдом. Мидель-шпангоут - шпангоут, находящийся на середине расчетной длины судна.

При продольной системе набора во всех перекрытиях в средней части длины корпуса балки главного направления расположены вдоль судна. Оконечности же 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 подпалубные продольные рёбра жёсткости: стрингеры, карлингсы, киль. Перекрёстными связями служат флоры, шпангоуты и бимсы.

Применение продольной системы в средней части длины судна позволяет обеспечить высокую продольную прочность. Поэтому данная система применяется на длинных судах, испытывающих действие большого изгибающего момента.

Рис. 1.17. Смешанный набор судна:
1 - киль; 2 - настила второго дна; 3 - бортовые стрингеры; 4 - бимс; 5 - палубный стрингер; 6 - кница; 7 - ширстрек; 8 - шпангоут; 9 - бортовой пояс; 10 - скуловой пояс; 11 - флор; 12 - днищевой стрингер; 13 - килевой пояс

Рис. 1.18. Подпалубный набор:
1 - палубный настил; 2 - бимсы; 3 - карлингс; 4 - пиллерс; 5 - бимсовые кницы; 6 - шпангоуты; 7 - бортовая обшивка

При комбинированной системе набора палубные и днищевые перекрытия 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 танкерах. Смешанная система набора судна характеризуется примерно одинаковыми расстояниями между продольными и поперечными балками (рис. 1.17). В носовой и кормовой частях набор закрепляется на замыкающих корпус форштевне и ахтерштевне.

Рис. 1.19. Трюм балкера

Рис. 1.20. Сечение корпуса танкера с продольной системой набора:
1, 2, 3 – подпалубные, бортовые и днищевые ребра жесткости; 4 – днищевые кницы; 5 – вертикальный киль; 6 – флор; 7 – продольные переборки; 8 – шпангоут; 9 – рамный бимс; 11 – карлингсы; 12 – подпалубные кницы