Угловое соединение борта с палубой корпуса судна из полимерных композиционных материалов

Угловое соединение борта с палубой корпуса судна из полимерных композиционных материалов

Реферат

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса соединения борта с верхней палубой корпуса судна из полимерных композиционных материалов (ПКМ).

Известно угловое соединение борта и верхней палубы корпуса из ПМК, содержащее внешний и внутренний приформовочные угольники, которые связаны с трехслойной обшивкой борта и с трехслойным настилом палубы судна, имеющими несущий наружный и внутренний слои, между которыми расположен средний слой из легковесного заполнителя (Б.Ф.Прохоров, В.Н.Кобелев «Трехслойные конструкции в судостроении». «Судостроение», Ленинград, 1972 г., стр.176, рис.41а) - прототип.

Недостатками известного соединения являются большие размеры внешнего приформовочного угольника и его увеличенная толщина для обеспечения требуемой прочности соединения, особенно в случае больших толщин борта и палубы судна, что имеет место для судов с корпусами из ПКМ сравнительно большого водоизмещения. При этом возрастает металлоемкость и трудоемкость изготовления такого соединения при его формировании, а также ухудшается внешний вид корпуса в районе верхней палубы. Кроме того, в случае соединения трехслойных палубы и борта, приформовочные угольники обеспечивают связь только с несущими слоями, что не позволяет достичь требуемого уровня прочности соединения, когда последнее является сильно нагруженным.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение прочности и надежности узла соединения борта с верхней палубой при одновременном снижении его массогабаритных характеристик и трудоемкости изготовления.

Это достигается тем, что в угловом соединении борта с палубой корпуса судна из полимерных композиционных материалов, включающем внешний и внутренний приформовочные угольники, связанные с несущими слоями трехслойной обшивки борта и трехслойного настила палубы судна, каждый из которых состоит из наружного и внутреннего слоев и расположенного между ними среднего слоя из легковесного заполнителя, по изобретению соединение борта с палубой корпуса посредством внешнего приформовочного угольника осуществлено путем соединения с последним торцов наружного и среднего слоев трехслойной обшивки борта и настила палубы, для чего упомянутые слои выполнены не доходящими до краев соотвественно борта и палубы, где происходит их соединение, а в образовавшийся при этом между ними просвет вложена большая по толщине часть внешнего приформовочного угольника, выполненного разделенным по толщине на слои, первый слой из которых уложен с внешней стороны на внутренние несущие слои трехслойного настила палубы и обшивки борта. Причем последующие слои по направлению наружу чередуются со слоями заполнителя, преимущественно легковесного мата, которыми заполнено пространство между внутренними несущими слоями и наружными поверхностями настила палубы и обшивки борта. При этом последний, наружный, слой внешнего приформовочного угольника уложен на последний слой легковесного заполнителя с перекроем на наружные несущие слои обшивки борта и настила палубы, тем самым образуя соединение, при котором внешний приформовочный угольник связан с обоими упомянутыми наружными несущими слоями и средним слоем обшивки борта и палубного настила.

Кроме того, отстояние наружного несущего и среднего слоев обшивки борта и настила палубы до краев их традиционного места соединения составляет порядка 5-6 значений толщины обшивки борта и настила палубы соответственно.

Выполнение внешнего приформовочного угольника заформованным большей частью своей толщины в заполнитель обеспечивает связь между всеми слоями соединяемых элементов, что позволяет повысить жесткость, прочность и надежность узла соединения борта с верхней палубой, уменьшить размеры и толщину внутреннего приформовочного угольника и снизить величину части толщины внешнего приформовочного угольника, выступающей за наружную поверхность палубы, уменьшив тем самым массогабаритные характеристики узла соединения и улучшив внешний вид корпуса в его районе.

Сущность изобретения поясняется рисунком, на котором показано поперечное сечение углового соединения трехслойной обшивки борта с палубой трехслойной конструкции.

Указанное угловое соединение включает внешний 1 и внутренний 2 приформовочные угольники, связанные с несущими наружным 3 и внутренним 4 слоями трехслойной обшивки борта 5 и настилом палубы 6 судна. Трехслойная обшивка и настил содержат средний слой 7 из легковесного заполнителя, расположенный между их наружным 3 и внутренним 4 слоями. Наружный несущий 3 и средний слои обшивки борта 5 и настила палубы 6 выполнены не доходящими до краев соответственно борта 5 и настила палубы 6, где присходит их соединение, на величину, которая может составлять 5-6 значений толщин обшивки борта и палубного настила соответственно, а в образовашийся при этом между ними просвет помещен внешний приформовочный угольник 1, соединяющий указанные слои 3 и 7 обшивки борта и настила палубы. Причем приформовочный угольник 1 помещен своей большей по толщине частью между торцами не доходящих до краев борта 5 и настила палубы 6 концов слоев 3 и 7. При этом внешний приформовочный угольник 1 выполнен разделенным по толщине на слои 4 трехслойного настила палубы 6 и обшивки борта 5, а последующие слои 8 по направлению наружу чередуются со слоями заполнителя 9, преимущественно легковесного мата, которыми заполнено пространство между внутренними несущими слоями 4 и наружными поверхностями настила палубы 6 и обшивки борта 5. В качестве материала заполнителя 9 также может быть использован пенопласт. Причем последний, наружный, слой 10 внешнего приформовочного угольника 1 уложен на последний слой легковесного заполнителя 9 с перекроем на наружные несущие слои 3 обшивки борта 5 и настила палубы 6, тем самым образуя соединение, при котором внешний приформовочный угольник 1 связан с обоими упомянутыми наружными несущими слоями 3 и средним слоем 7 обшивки борта и палубного настила.

В процессе изготовления предлагаемого углового соединения борта с палубой корпуса из полимерных композиционных материалов внешний приформовочный угольник 1 слоями 8 наформовывается на обшивку борта 5 и настил палубы 6. Слои 8 наформовываются последовательно по направлению наружу на внутренний несущий слой 4, на слои легковесного заполнителя 9, которые прокладываются между слоями 8, и на наружный несущий слой 3, а последний, наружный, слой 10 внешнего приформовочного угольника 1 укладывают на последний слой 8 заполнителя с перекроем на наружные несущие слои 3 обшивки борта 5 и настила палубы 6, и тем самым обеспечивается прочная связь между всеми слоями 3, 7 соединяемых корпусных конструкций судна. В результате повышается прочность и надежность узла соединения борта 5 с верхней палубой 6, увеличивается его изгибная жесткость в поперечном направлении, а также снижается масса узла соединения и выравнивается поверхность настила палубы за счет меньшей толщины уложенного на наружные поверхности обшивки борта и настила палубы последнего слоя внешнего приформовочного угольника 1, что выгодно отличает предлагаемое угловое соединение борта с палубой корпуса судна из ПКМ от прототипа.

1. Угловое соединение борта с палубой корпуса судна из полимерных композиционных материалов, включающее внешний и внутренний приформовочные угольники, связанные с несущими слоями трехслойной обшивки борта и трехслойного настила палубы судна, причем трехслойная обшивка борта, как и трехслойный настил палубы, состоит из наружного и внутреннего слоев и расположенного между ними среднего слоя из легковесного заполнителя, отличающееся тем, что соединение борта с палубой корпуса посредством внешнего приформовочного угольника осуществлено путем соединения с последним торцов наружного и среднего слоев трехслойной обшивки борта и трехслойного настила палубы, для чего упомянутые слои выполнены не доходящими до краев соответственно борта и палубы, где происходит их соединение, а в образовавшийся при этом между ними просвет вложена большая по толщине часть внешнего приформовочного угольника, выполненного разделенным по толщине на слои, первый слой из которых уложен с внешней стороны на внутренние несущие слои трехслойного настила палубы и трехслойной обшивки борта, последующие слои чередуются со слоями заполнителя, преимущественно легковесного мата, которыми заполнено пространство между внутренними несущими слоями и наружными поверхностями настила палубы и обшивки борта, а последний, наружный, слой внешнего приформовочного угольника уложен на последний слой упомянутого заполнителя с перекроем на наружные несущие слои обшивки борта и настила палубы, тем самым образуя соединение, при котором внешний приформовочный угольник связан с обоими упомянутыми наружными несущими слоями и средним слоем обшивки борта и палубного настила.

2. Угловое соединение борта с палубой корпуса судна из полимерных композиционных материалов по п.1, отличающееся тем, что расстояние, на которое не доходят наружный несущий и внутренний слои обшивки борта и настила палубы до краев их традиционного места соединения, составляет порядка 5-6 значений толщины обшивки борта и настила палубы соответственно.