Теория и устройство судна. Контрольная работа по дисциплине Теория и устройство судна обучающегося группы 201 см зо колледжа гумрф
 Скачать 1.77 Mb.
|
|
Вариант № 9 Контрольная работа по дисциплине Теория и устройство судна обучающегося группы 201 СМ ЗО Колледжа ГУМРФ Козлова Владимира Александровича 2021 – 2022 уч. год 1.Конструкция и назначения второго дна. 2.Комбинированная система набора корпуса. 3.Формы носовых оконечностей судна. 4.Якорное устройство и его составные части. 5.Состав буксирного устройства на специализированных судах. 6.Организация технического надзора за судами. 1. Конструкция и назначения второго дна. Определенные расчетом для миделевого сечения размеры основных продольных связей, обеспечивающих общую прочность корпуса (наружной обшивки, настила палуб, продольного набора), должны сохраняться без изменения на протяжении не менее 0,15L в нос и в корму от миделя. Продольные ребра жесткости, идущие по наружной обшивке, настилу второго дна и днищу, основным палубам и главным продольным переборкам, как правило, должны проектироваться непрерывными, проходящими через проницаемые и непроницаемые конструкции. В районах, где ребра жесткости прерываются у вырезов или по иным причинам, концы прерванных ребер жесткости должны быть соединены со смежными ребрами жесткости или ближайшими жесткими связями при помощи дополнительных перпендикулярно расположенных к ним балок. Минимальные толщины основных конструкций корпусов кораблей приведены в табл. 7.1. Толщину листов конструкций (обшивки, настилов и деталей балок), находящихся в зонах интенсивной коррозии, необходимо увеличивать на 1—2 мм, если она составляет до 10 мм. Двойное дно — водонепроницаемый настил, привариваемый к верхним кромкам днищевого набора (вертикальному килю, стрингерам, флорам) на расстоянии нескольких футов от самого дна. Двойное дно является платформой, на которую оказывается большая нагрузка от грузов перевозимых судом, энергетических установок и прочих механизмов; при повреждении днища предотвращает попадание воды в корпус судна, а на танкерах — розлив нефти. Несмотря на плюсы двойного дна при повреждении, между донное пространство (так называется пространство под внутренним дном) часто используется в качестве резервуара для хранения топлива или балластной воды, хоть и хранение топлива в двойном дне запрещено правилами Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов (МАРПОЛ 73/78) Международной конвенция по предотвращению загрязнения с судов для судов, спущенных на воду после 2007 года. Безопасность двойного дна заключается в том, что при посадке на мель, при течи в районе двойного дна судно остаётся на плаву, так как вода может проникнуть только до настила второго дна. По этой причине требованиями Международной конвенции по охране человеческой жизни на море в течение многих десятилетий все пассажирские суда должны иметь двойное дно. Еще более надежную защиту обеспечивает двойные борта, образованные продольными переборками, отстоящими от бортовой обшивки в среднем на расстоянии 1100 мм (800-1500 мм. Зависит от типа судна). Двойной борт, так же как и двойное дно, увеличивает живучесть судна при случайном проломе обшивки. Существует два типа конструкций двойных бортов: вертикальными стенками или с наклонными (для сыпучих грузов). Двойное дно также значительно усиливает крепость корпуса и его устойчивость к продольным и скручивающим нагрузкам. Преимущества двойного дна на судах: обеспечивает защиту корпуса в случае посадки на мель обеспечивают продольную прочность между донное пространство можно использовать в качестве резервуаров для нефти, балласта или пресной воды помогает предотвратить загрязнение окружающей среды жидкими грузами (например нефтью в танкерах) помогает улучшить остойчивость судна второе дно служит в качестве платформы для машин и грузов 2. Комбинированная система набора корпуса. Конструкция всякого корпуса состоит из тонкой оболочки и подкрепляющих ее ребер —балок, образующих так называемый набор корпуса судна. Набор конструктивно расположен внутри корпуса, к нему своей внутренней стороной прилегает наружная обшивка и настилы палуб, скрепленные с ним сварными соединениями. В соответствии с расположением элементов набора его разделяют на подпалубный, бортовой, днищевый и набор переборок. Конструкции, образованные набором с оболочкой, представляют собою основные связи судового корпуса, которые по их расположению разделяют на продольные и поперечнце связи. К продольным связям относятся: обшивка корпуса, настил палуб и платформ, продольные переборки и все продольные балки набора. К поперечным связям по аналогии следует отнести ту же обшивку, настил палуб и платформ, поперечные переборки и все поперечные балки набора. Каждый из элементов этих связей выполняет определенную работу в общей конструкции корпуса. Наружная обшивка воспринимает непосредственно давление забортной воды, обшивка переборок—давление воды на одну сторону в случае затопления отсека или давление жидкости из граничащей с ней цистерны, а детали набора (продольные и поперечные балки) являются опорами для обшивки и переборок, они воспринимают действующие на них усилия и передают их на другие прочные части корпуса. Система продольных и поперечных балок набора, перекрытых общей обшивкой или настилом, ограниченная жестким опорным контуром, образует так называемое корпусное перекрытие. В зависимости от преобладающего направления балок набора образуется определенная система набора корпуса судна. В судостроении приняты разнообразные конструкции корпуса, обусловленные типом судна, условиями его эксплуатации и перевозимыми грузами, но все они в зависимости от главного направления балок набора могут быть отнесены к одной из четырех основных систем набора: продольной, поперечной, смешанной и комбинированной. Продольной называется такая система набора корпуса, при которой балки главного направления расположены вдоль судна (рис. 41, а). Конструкции этого набора воспринимают изгибающие усилия, действующие вдоль продольной оси корпуса и обеспечивают прочность и устойчивость перекрытий в продольном направлении, с меньшей затратой металла, позволяя выиграть в весе корпуса. Элементы набора этой системы приведены на рис. 42. На рис. 43 видно, что детали продольного набора, по сравнению с набором по другим системам, занимают много места во внутренних помещениях судна, затрудняя размещение габаритных грузов. Продольную систему набора применяют для судов с большим отношением длины к ширине, таких, например, как быстроходные или наливные суда.  Рис. 41. Системы расположения основного набора корпуса судна: а — продольная; б — поперечная; в — смешанная; г — комбинированная. 1— стрингеры; 2 — рамные шпангоуты; 3 — шпангоуты; 4— поперечные переборки; 5 — холостые шпангоуты (ледовое подкрепление); 6 — вертикальный киль; 7 — радиальные (поворотные) шпангоуты. Поперечной называется такая система набора корпуса, при которой балки главного направления расположены поперек судна в плоскости шпангоутов (рис. 41, б).  Рис. 42. Элементы продольного набора корпуса. 1 — вертикальный киль; 2 — днищевые стрингеры — кильсоны; 3 — скуловой стрингер (междудонный лист); 4— бортовые стрингеры; 5 — подпалубные стрингеры — карлингсы.  Рис. 43. Поперечное сечение корпуса танкера с продольной системой набора: а — с плоскими продольными переборками; б — с гофрированными переборками (волнистый гофр); в — с гофрированными переборками (коробчатый гофр). 1, 2, и 3 — подпалубные, бортовые и днищевые ребра жесткости соответственно; 4 — днищевые кницы; 5 — вертикальный киль; 6 — флор; 7 — продольные переборки; 8 — рамный шпангоут; 9 — рамный бимс; 10 — карлингсы; 11 — подпалубные кницы. Поперечная система набора применяется преимущественно на морских транспортных судах с малым отношением длины к ширине, у которых продольная прочность обеспечивается наружной обшивкой, настилом палуб и вертикальным килем. К поперечной системе набора относятся элементы, показанные на рис. 44. Смешанной называется такая система набора корпуса, при которой балки представляют собой сетку, выполненную из непрерывных и разрезных балок продольной и поперечной систем, расположенных в продольном и поперечном направлениях — с некоторым преобладанием поперечных балок (рис. 41, в). По этой системе строят суда с относительным удлинением, предназначаемые для перевозки генеральных грузов.  Рис. 44. Сечение корпуса судна с поперечной системой набора. 1 — шпангоут рамный (усиленный); 2 — полубимс; 3 — бимс рамный (усиленный); 4 — бимс; 5 — бимсовая кница; 6 — шпангоут; 7 — скуловая кница; 8 — флор сплошной (непроницаемый); 9 — флор с вырезами; 10 — флор открытый (бракетный); 11— браке- ты; 12, 13 — верхние и нижние балки соответственно. Комбинированной называется такая система набора корпуса, при которой балки продольной и поперечной системы представляют комбинацию для различных перекрытий (рис. 41, в) в зависимости от преобладающих в них нагрузок. Там, где растягивающие или сжимающие усилия достигают максимального значения, например на палубах и на днище, ставят набор по продольной, а борта — по поперечной системе. Эта система позволяет наиболее рационально располагать элементы набора корпуса и при максимальной прочности судна достичь минимального его веса. Комбинированная система набора является наиболее прогрессивной и успешно применяется на больших морских судах, предназначенных для смешанных условий плавания (во льдах). 3. Формы носовых оконечностей судна. Набор носовой и кормовой оконечностей транспортных судов отличается от набора средней части повышенной прочностью. Оконечности судна в первую очередь подвергаются гидродинамическому давлению воды при движении судна, ударам волн и льда, ударам о пирс и мель. Кормовая оконечность подвергается еще и вибрационной нагрузке при работе винтов. КОНСТРУКЦИЯ НОСОВОЙ ОКОНЕЧНОСТИ (РИС. 44).  В основном рассматривается участок судна от форштевня до форпиковой (таранной) переборки, а в отдельных случаях до сечения, расположенного на расстоянии 0,15 L от форштевня в корму. Носовая оконечность начинается с форштевня (рис. 45), который прочно связывают с набором, т. е. с палубами, бортами, бортовыми стрингерами, флорами и средним днищевым стрингером. Все продольные бортовые балки, подходящие к форштевню, соединяются с брештуками. Форштевни могут быть литыми, коваными, сварными. Литые и кованые форштевни дороги в изготовлении, тяжелы, но обладают высокой прочностью. Сварные форштевни просты в изготовлении, имеют меньшую массу, но менее прочны. Шпация в форпике не превышает 600 мм.  На судах ледового плавания между основными шпангоутами ставят промежуточные. Через три-четыре шпации могут быть установлены рамные шпангоуты. Промежуточными опорами для шпангоутов являются платформы или бортовые стрингеры. Платформы ограничивают балластный отсек и другие помещения в форпике. В плоскости бортовых стрингеров в качестве распорок устанавливают холостые бимсы, на которых нет стального настила. Платформы или холостые бимсы могут опираться в ДП на продольную отбойную переборку в балластном отсеке. Отбойная переборка увеличивает прочность носовой оконечности и уменьшает влияние переливающейся жидкости при качке на поперечную остойчивость судна. По днищу в ДП идет средний днищевой стрингер, который разрезается на флорах. На крупнотоннажных судах с бульбообразной формой насоса (рис. 46) отмечается большое число вертикальных и горизонтальных диафрагм. В корму от форпиковой переборки до сечения, расположенного на расстоянии 0,15 L от форштевня, шпангоуты имеют момент сопротивления на 20 % больший, чем остальные трюмные шпангоуты. Переход от усиленного набора к обычному происходит постепенно, чтобы избежать концентрации напряжений.  На промысловых судах основой носовой оконечности корпуса судна (участка от форштевня до форпиковой переборки, а со стороны борта и днища — соответственно на протяжении 0,15 L. и 0,25 L от носового перпендикуляра) является форштевень (рис. 1.17). Это балка литой, кованой, сварной конструкции или из профильной стали (у малых маломерных судов), соединяемая с вертикальным килем средним днищевым разрезаемым на флорах стрингером. Наружная обшивка соединяется с форштевнем встык или внакрой.  Как уже отмечалось, система набора оконечностей судов поперечная (рис. 44). Шпация не превышает 600 мм. На судах ледового плавания устанавливают промежуточные шпангоуты из профильной стали, а через каждые 3—4 шпации — рамный шпангоут. Флоры выполняют в виде сварной тавровой конструкции. В форпике устанавливают через шпангоут дополнительные ряды бимсов или горизонтальных диафрагм (платформ с облегчающими вырезами), а по каждому ряду — бортовые стрингеры, образующие раму с горизонтальными ребрами жесткости форпиковой переборки, и подкрепляют кницами. При отсутствии горизонтального ребра жесткости переборки соединение усиливают кницами длиной не менее двух шпаций, доведенными до первой стойки переборки. Бортовые стрингеры разрезают на рамных шпангоутах и форпиковой переборке, в стенках стрингеров предусматривают вырезы для прохода обыкновенных и промежуточных шпангоутов. Шпангоуты, на которых не поставлены дополнительные бимсы, соединяют со стрингерами при помощи книц. Бортовые стрингеры, палубы и платформы соединяют с форштевнем при помощи брештуков (горизонтально расположенных бракет). При размещении в форпике цистерны большой емкости в ней устанавливают отбойную переборку, являющуюся одновременно опорой для дополнительных рядов бимсов или горизонтальных диафрагм. Уменьшение силы ударов при слеминге, сопротивления воды движению судна (особенно его волновой составляющей) и др. обеспечивают увеличением заострения нижних ветвей носовых шпангоутов, а в ряде случаев — оформлением бульбообразной носовой оконечности (см. 46). В ней устанавливают вертикальные и горизонтальные диафрагмы. Переход от усиленного набора носовой оконечности к основному набору корпуса судна выполняют от форпиковой переборки, постепенно уменьшая размеры связей. Момент сопротивления всех трюмных шпангоутов нижних твиндеков за форпиковой переборкой до сечения, удаленного от носового перпендикуляра на 0,15 L, увеличивают на 20%. Если пролет шпангоута твиндека превышает 3 м, устанавливают дополнительные бортовые стрингеры с интервалом не более 2 м, а в трюме — бортовые стрингеры, являющиеся продолжением бортовых стрингеров форпика. КОНСТРУКЦИЯ КОРМОВОЙ ОКОНЕЧНОСТИ (РИС. 47).  Рассматривается район судна от переборки ахтерпика в корму, включается и кормовой подзор. Основой кормовой оконечности является ахтерштевень (рис. 48), который располагается в ДП судна. Он соединяет листы наружной обшивки и создает опору перу руля и кормовому концу гребного вала. Форма ахтерштевня зависит от формы кормы, количества гребных валов, типа руля и назначения судна. Ахтерштевни сложной конфигурации проще выполнить литыми (при этом они обладают хорошей прочностью), но дороже в изготовлении. Ахтерштевень в корпусе судна соединяется с вертикальным и горизонтальным килем.  Последний в кормовой части имеет коробчатое сечение. Расстояние между шпангоутами в ахтерпике не более 600 мм. Флоры имеют большую высоту, что продиктовано условиями их крепления к обшивке и проходом через них дейдвудной трубы. В ДП подзора ставят стрингер одинаковой высоты с флорами. Если пролет шпангоута в подзоре превышает 2500 мм, то устанавливают рамные шпангоуты и бортовой стрингер. При устройстве в ахтерпике или подзоре отсеков для воды в ДП необходима отбойная переборка. Шпангоуты в подзоре могут быть поворотными, а бимсы — веерными (11, 12 на рис. 49). Баллер руля проходит через гельмпортовую трубу, которая совместно с нижним сальником баллера обеспечивает непроницаемость корпуса в данном месте. При двухвальной установке гребные валы, выходя из корпуса, образуют острый угол с обшивкой. В этом случае на крупнотоннажных судах флоры в этом месте делают фигурными, огибают их обшивкой и получают так называемые выкружки, через которые выходит дейдвудная труба, поддерживаемая кронштейном (рис. 50). Однолепные кронштейны обычно ставят непосредственно за выкружками или на судах с механической установкой малой мощности. Двулапые кронштейны устойчивее, но создают большее сопротивление воды движению судна.  На промысловых судах основой кормовой оконечности корпуса судна (участка от ахтерпиковой переборки в сторону кормы) является ахтерштевень (рис. 1.19), расположенный в ДП судна и одновременно обеспечивающий опору для пера руля, направляющих насадок, кормового конца гребного вала. Форма ахтерштевня зависит от формы кормового подзора (наклонной части кормовой оконечности корпуса судна, выступающей за ахтерштевень), количества гребных валов, типа пера руля или направляющей насадки, назначения судна. При двухвальной гребной установке гребные валы выходят из корпуса вне ДП судна. В этом случае дейдвудная труба выходит через выкружки шпангоутов. Выкружки образуют путем установки фигурных флоров с вырезами для прохода дейдвудной трубы, а наружную обшивку в этом районе изгибают по обводу флоров. Иногда гребные валы выходят наружу через мортиру — короткую трубу, прочно скрепленную с корпусом судна. Она имеет дейдвудный подшипник, создающий опору для гребного вала, и сальник, препятствующий проникновению воды внутрь корпуса судна. После выхода из мортиры гребной вал протягивается на некоторую длину в корму и у винта поддерживается кронштейном (рис. 50). Для обеспечения прохода дейдвудной трубы высоту флоров увеличивают. С флорами ахтерштевень соединяют при помощи поперечных ребер, подошву ахтерштевня протягивают в сторону носовой оконечности судна и соединяют с горизонтальным и вертикальным килями. Усиление ахтерпика как По конструктивному оформлению, так и по размерам шпации и связей соответствует подкреплению форпика (рис. 47). Траулеры кормового траления имеют транцевую корму (корму с прямыми очертаниями в плане и в вертикальной плоскости) и оборудуются слипом. Толщина обшивки транца до места подъема траловых досок увеличивается по сравнению с наружной обшивкой обычных судов, транец защищается от износа приварными наклонными полосами сегментного сечения диаметром не менее 70 мм. При наличии слипа или полуслипа кормовую оконечность усиливают, устанавливая дополнительные продольные и поперечные рамные балки, распорки, переборки и полупереборки. Боковые вертикальные стенки слипа доводят до наружной обшивки днища и до ахтерпиковой переборки. Стенки слипа плавно переходят в продольные рамные подпалубные балки промысловой палубы — верхней у большинства судов или палубы бака у современных судов. Палуба слипа траулеров чаще имеет эллиптическую форму с углом наклона 35°, продольную систему набора с рамными бимсами через 3-4 шпации и расстоянием между продольными балками настила не более 600 мм. На некоторых обрабатывающих судах, где предусмотрен слип для подъема улова специальными колесными или иными транспортными устройствами, палубу слипа выполняют по поперечной системе набора. Набор стенок слипа состоит из вертикальных стоек, которые кницами крепят к балкам набора палубы слипа и основного корпуса судна. Во всех случаях толщина настила палубы слипа на 2 мм больше толщины наружной обшивки. На судах, ведущих пелагический лов, стенки слипа подкрепляют продольными приварными сегментными полосами диаметром не менее 70 мм. Палубу и стенки слипа соединяют с наружной обшивкой при помощи скругленных по радиусу 150—200 мм листов толщиной не менее 20 мм. |