Шпангоут в судостроении
Обычно шпангоуты делают двухслойными, при этом слои совмещают так, чтобы половина высоты одного слоя накладывалась на середину другого. Оба слоя скрепляют нагелями . Реже оба слоя устанавливают с зазором при помощи деревянных вставок и соединительных шипов, но и в этом случае в нижней части шпангоута слои всегда подгоняют вплотную друг к другу. На малых судах шпангоуты тоже могут быть наборными. На небольших шлюпках шпангоуты часто изготовляют из одного искусственно выгнутого куска дерева. Шпангоуты могут состоять из нескольких склеенных друг с другом пластин. Такие клеёные шпангоуты часто выполняют как одно целое с бимсом.
Последний задний шпангоут в наборе деревянного судна называется фашенписом.
Металлические корабли
На металлических (клёпаных и сварных) судах шпангоуты подразделяются на основные, холостые (промежуточные) и рамные. Основной шпангоут - это поперечное ребро жесткости бортовой обшивки, установленное на каждой поперечной шпации, и соединённое с флорами и бимсами в шпангоутную раму. Рамный шпангоут - усиленный шпангоут, предназначенный для местного усиления корпуса, а также может служить опорой для несущих продольных связей. Рамные шпангоуты обычно устанавливаются через 3-4 шпации, однако в некоторых районах судна (машинное отделение, форпик) их могут устанавливать на каждой шпации. Холостые или промежуточные шпангоуты используются в качестве ледовых, швартовных или других усилений, и ставятся между основными шпангоутами. Холостые шпангоуты не соединяются с флорами и бимсами в раму, обрываясь на обшивке. Шпангоуты являются основными балками бортового перекрытия при поперечной системе набора и устанавливаются на каждой практической шпации, являясь опорами для продольных связей. При продольной системе набора корпуса, как правило, устанавливаются только рамные шпангоуты, через 3-4 шпации.
Для основных и промежуточных шпангоутов применяют профильный прокат - полособульб , уголок, рамные же имеют как правило тавровый профиль.
Проектирование судов
Теоретическими шпангоутами называют поперечные сечения теоретической поверхности судового корпуса (теоретический чертёж). Как правило, на чертеже выполняют 21 сечение (0-20 шп.) на равных расстояниях (теоретическая шпация), при этом нулевой шпангоут совпадает с носовым перпендикуляром, а двадцатый - с кормовым. Для уточнения обводов также могут строиться дополнительные сечения.
Авиастроение
Шпангоут выполняется из различных профилей (как правило, в виде кольца или овала) и прикрепляется к балкам продольного набора.
Нормальные шпангоуты обеспечивают сохранение поперечного сечения
Это также элемент теоретического чертежа - сечение корпуса вертикальной поперечной плоскостью.
Шпангоут в судостроении
Обычно шпангоуты делают двухслойными, при этом слои совмещают так, чтобы половина высоты одного слоя накладывалась на середину другого. Оба слоя скрепляют нагелями . Реже оба слоя устанавливают с зазором при помощи деревянных вставок и соединительных шипов, но и в этом случае в нижней части шпангоута слои всегда подгоняют вплотную друг к другу. На малых судах шпангоуты тоже могут быть наборными. На небольших шлюпках шпангоуты часто изготовляют из одного искусственно выгнутого куска дерева. Шпангоуты могут состоять из нескольких склеенных друг с другом пластин. Такие клеёные шпангоуты часто выполняют как одно целое с бимсом.
Последний задний шпангоут в наборе деревянного судна называется фашенписом .
Металлические корабли
На металлических (клёпаных и сварных) судах шпангоуты подразделяются на основные, холостые (промежуточные) и рамные.
Основной шпангоут - это поперечное ребро жесткости бортовой обшивки, установленное на каждой поперечной шпации, и соединенное с флорами и бимсами в шпангоутную раму. Рамный шпангоут - усиленный шпангоут, предназначенный для местного усиления корпуса, а также может служить опорой для несущих продольных связей. Рамные шпангоуты обычно устанавливаются через 3-4 шпации, однако в некоторых районах судна (машинное отделение, форпик) их могут устанавливать на каждой шпации. Холостые или промежуточные шпангоуты используются в качестве ледовых, швартовных или других усилений, и ставятся между основными шпангоутами. Холостые шпангоуты не соединяются с флорами и бимсами в раму, обрываясь на обшивке.
Шпангоуты являются основными балками бортового перекрытия при поперечной системе набора и устанавливаются на каждой практической шпации, являясь опорами для продольных связей.
При продольной системе набора корпуса, как правило, устанавливаются только рамные шпангоуты, через 3-4 шпации.
Для основных и промежуточных шпангоутов применяют профильный прокат - полособульб , уголок, рамные же имеют как правило тавровый профиль.
Проектирование судов
Теоретическими шпангоутами называют поперечные сечения теоретической поверхности судового корпуса (теоретический чертёж). Как правило, на чертеже выполняют 21 сечение (0-20 шп.) на равных расстояниях (теоретическая шпация), при этом нулевой шпангоут совпадает с носовым перпендикуляром, а двадцатый - с кормовым. Для уточнения обводов также могут строиться дополнительные сечения.
Авиастроение
Шпангоут выполняется из различных профилей (как правило, в виде кольца или овала) и прикрепляется к балкам продольного набора.
Нормальные шпангоуты обеспечивают сохранение поперечного сечения фюзеляжа . Усиленные шпангоуты устанавливаются в местах, где фюзеляж подвергается большим нагрузкам (стыковые узлы, узлы крепления, перегородки гермоотсеков и т. п.), и по границам больших вырезов в фюзеляже. Нормальные шпангоуты обычно имеют рамную конструкцию и изготавливаются методом штамповки или гибки из цельного листа. Усиленные шпангоуты выполняются в виде замкнутой рамы двутаврового или швеллерного сечения. Конструктивно такая рама изготавливается сборной или монолитной. В местах установки перегородок силовой шпангоут полностью зашивается стенкой, подкреплённой вертикальными и горизонтальными профилями, или сферической оболочкой с радиально расположенными подкрепляющими элементами.
Узлы крепления агрегатов к фюзеляжу устанавливаются на усиленных шпангоутах, которые выполняют роль жесткого диска, обеспечивая распределение сосредоточенных нагрузок по всему периметру оболочки фюзеляжа. Для передачи сосредоточенных нагрузок продольного направления стыковые узлы агрегатов должны быть связаны с усиленными продольными элементами фюзеляжа. Для уменьшения массы конструкции фюзеляжа всегда желательно уменьшать число усиленных шпангоутов, размещая на одном шпангоуте узлы крепления нескольких агрегатов.
См. также
Напишите отзыв о статье "Шпангоут"
Примечания
Литература
- // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.
Ссылки
Отрывок, характеризующий Шпангоут
Павлоградский полк в делах потерял только двух раненых; но от голоду и болезней потерял почти половину людей. В госпиталях умирали так верно, что солдаты, больные лихорадкой и опухолью, происходившими от дурной пищи, предпочитали нести службу, через силу волоча ноги во фронте, чем отправляться в больницы. С открытием весны солдаты стали находить показывавшееся из земли растение, похожее на спаржу, которое они называли почему то машкин сладкий корень, и рассыпались по лугам и полям, отыскивая этот машкин сладкий корень (который был очень горек), саблями выкапывали его и ели, несмотря на приказания не есть этого вредного растения.Весною между солдатами открылась новая болезнь, опухоль рук, ног и лица, причину которой медики полагали в употреблении этого корня. Но несмотря на запрещение, павлоградские солдаты эскадрона Денисова ели преимущественно машкин сладкий корень, потому что уже вторую неделю растягивали последние сухари, выдавали только по полфунта на человека, а картофель в последнюю посылку привезли мерзлый и проросший. Лошади питались тоже вторую неделю соломенными крышами с домов, были безобразно худы и покрыты еще зимнею, клоками сбившеюся шерстью.
Несмотря на такое бедствие, солдаты и офицеры жили точно так же, как и всегда; так же и теперь, хотя и с бледными и опухлыми лицами и в оборванных мундирах, гусары строились к расчетам, ходили на уборку, чистили лошадей, амуницию, таскали вместо корма солому с крыш и ходили обедать к котлам, от которых вставали голодные, подшучивая над своею гадкой пищей и своим голодом. Также как и всегда, в свободное от службы время солдаты жгли костры, парились голые у огней, курили, отбирали и пекли проросший, прелый картофель и рассказывали и слушали рассказы или о Потемкинских и Суворовских походах, или сказки об Алеше пройдохе, и о поповом батраке Миколке.
Офицеры так же, как и обыкновенно, жили по двое, по трое, в раскрытых полуразоренных домах. Старшие заботились о приобретении соломы и картофеля, вообще о средствах пропитания людей, младшие занимались, как всегда, кто картами (денег было много, хотя провианта и не было), кто невинными играми – в свайку и городки. Об общем ходе дел говорили мало, частью оттого, что ничего положительного не знали, частью оттого, что смутно чувствовали, что общее дело войны шло плохо.
Ростов жил, попрежнему, с Денисовым, и дружеская связь их, со времени их отпуска, стала еще теснее. Денисов никогда не говорил про домашних Ростова, но по нежной дружбе, которую командир оказывал своему офицеру, Ростов чувствовал, что несчастная любовь старого гусара к Наташе участвовала в этом усилении дружбы. Денисов видимо старался как можно реже подвергать Ростова опасностям, берег его и после дела особенно радостно встречал его целым и невредимым. На одной из своих командировок Ростов нашел в заброшенной разоренной деревне, куда он приехал за провиантом, семейство старика поляка и его дочери, с грудным ребенком. Они были раздеты, голодны, и не могли уйти, и не имели средств выехать. Ростов привез их в свою стоянку, поместил в своей квартире, и несколько недель, пока старик оправлялся, содержал их. Товарищ Ростова, разговорившись о женщинах, стал смеяться Ростову, говоря, что он всех хитрее, и что ему бы не грех познакомить товарищей с спасенной им хорошенькой полькой. Ростов принял шутку за оскорбление и, вспыхнув, наговорил офицеру таких неприятных вещей, что Денисов с трудом мог удержать обоих от дуэли. Когда офицер ушел и Денисов, сам не знавший отношений Ростова к польке, стал упрекать его за вспыльчивость, Ростов сказал ему:
– Как же ты хочешь… Она мне, как сестра, и я не могу тебе описать, как это обидно мне было… потому что… ну, оттого…
Денисов ударил его по плечу, и быстро стал ходить по комнате, не глядя на Ростова, что он делывал в минуты душевного волнения.
– Экая дуг"ацкая ваша пог"ода Г"остовская, – проговорил он, и Ростов заметил слезы на глазах Денисова.
В апреле месяце войска оживились известием о приезде государя к армии. Ростову не удалось попасть на смотр который делал государь в Бартенштейне: павлоградцы стояли на аванпостах, далеко впереди Бартенштейна.
Они стояли биваками. Денисов с Ростовым жили в вырытой для них солдатами землянке, покрытой сучьями и дерном. Землянка была устроена следующим, вошедшим тогда в моду, способом: прорывалась канава в полтора аршина ширины, два – глубины и три с половиной длины. С одного конца канавы делались ступеньки, и это был сход, крыльцо; сама канава была комната, в которой у счастливых, как у эскадронного командира, в дальней, противуположной ступеням стороне, лежала на кольях, доска – это был стол. С обеих сторон вдоль канавы была снята на аршин земля, и это были две кровати и диваны. Крыша устраивалась так, что в середине можно было стоять, а на кровати даже можно было сидеть, ежели подвинуться ближе к столу. У Денисова, жившего роскошно, потому что солдаты его эскадрона любили его, была еще доска в фронтоне крыши, и в этой доске было разбитое, но склеенное стекло. Когда было очень холодно, то к ступеням (в приемную, как называл Денисов эту часть балагана), приносили на железном загнутом листе жар из солдатских костров, и делалось так тепло, что офицеры, которых много всегда бывало у Денисова и Ростова, сидели в одних рубашках.
В апреле месяце Ростов был дежурным. В 8 м часу утра, вернувшись домой, после бессонной ночи, он велел принести жару, переменил измокшее от дождя белье, помолился Богу, напился чаю, согрелся, убрал в порядок вещи в своем уголке и на столе, и с обветрившимся, горевшим лицом, в одной рубашке, лег на спину, заложив руки под голову. Он приятно размышлял о том, что на днях должен выйти ему следующий чин за последнюю рекогносцировку, и ожидал куда то вышедшего Денисова. Ростову хотелось поговорить с ним.
За шалашом послышался перекатывающийся крик Денисова, очевидно разгорячившегося. Ростов подвинулся к окну посмотреть, с кем он имел дело, и увидал вахмистра Топчеенко.
– Я тебе пг"иказывал не пускать их жг"ать этот ког"ень, машкин какой то! – кричал Денисов. – Ведь я сам видел, Лазаг"чук с поля тащил.
– Я приказывал, ваше высокоблагородие, не слушают, – отвечал вахмистр.
Ростов опять лег на свою кровать и с удовольствием подумал: «пускай его теперь возится, хлопочет, я свое дело отделал и лежу – отлично!» Из за стенки он слышал, что, кроме вахмистра, еще говорил Лаврушка, этот бойкий плутоватый лакей Денисова. Лаврушка что то рассказывал о каких то подводах, сухарях и быках, которых он видел, ездивши за провизией.
За балаганом послышался опять удаляющийся крик Денисова и слова: «Седлай! Второй взвод!»
«Куда это собрались?» подумал Ростов.
Каждый уважающий себя эрудит запросто может расправиться с десятком-другим сканвордов. Но даже профи иногда встречаются с вопросами, на которые затрудняются ответить. В таких ситуациях не всегда помогает даже знаменитый «математический» метод подбора букв. И наверняка не один из вас сталкивался с вопросами, которые затрагивают термин «шпангоут». Это достаточно трудные задания, и чтобы ответить на них, придется окунуться в историю кораблестроения.
Что такое шпангоут?
Термин «шпангоут» пришел в русский язык из Нидерландов и дословно означает «деревянное ребро». В действительности же он представляет собой поперечный компонент силового набора корпуса кораблей, где выступает в качестве ребра жесткости.
С развитием машиностроения термин стал применяться и в сфере самолетостроения, где обозначает для фюзеляжа летательного средства. Как уже стало ясно, главная роль, которую выполняет шпангоут, - это придание необходимой жесткости судну, будь оно воздушным или морским.
Также этот элемент силового набора используется для закрепления продольных компонентов, что необходимо для обшивки корпуса. Эрудированным людям будет полезно знать, что расстояние между соседними шпангоутами называется шпацией.
Виды шпангоута
Существуют две большие группы, на которые инженеры делят все шпангоуты: деревянные и металлические. Каждый тип имеет разветвленную классификацию. Так, деревянные поперечные брусья делятся на:
- Гнутые, которые состоят из цельного древесного массива. Для их изготовления используют стволы с естественной кривизной.
- Футоксовые, которые собираются из нескольких составных частей. Этот тип деревянных поперечин получил наибольшее распространение.
Из двух частей состоит футоксовый шпангоут: это флортимберс и непосредственно футокс. Флортимберс представляет собой ту часть, которая крепится к килю корабля - продольному брусу, проходящему через всю длину судна. К нему с обеих сторон крепятся футоксы.
Изделия из металла делятся на большее количество классов. Но чаще всего выделяют шпангоуты по выполняемым функциям:
- рамные, задача которых состоит в повышении прочности корабля и соединении продольных несущих элементов;
- основные, составляющие большую часть от всего числа поперечных брусьев, служат для обшивки судна.
Количество поперечных силовых брусьев зависит от водоизмещения корабля, его осадки. Таким образом, шпангоут - это не просто несущий элемент судна, который придает корпусу жесткость. Он также придает кораблю определенную устойчивость на водной глади.
Особый тип
В судостроении особое место занимает мидель-шпангоут, несмотря на то что конструктивно он ничем не отличается от других типов поперечных силовых брусьев. Данный термин используют во время расчетов, ведь он располагается строго посередине перпендикуляра, пересекающего судно вдоль.
Опираясь на расположение мидель-шпангоута, вычисляют лобовое сопротивление корабля во время движения, а также коэффициент полноты корпуса, который характеризует грузоподъемность и скорость судна. Поможет понять, что собой представляет мидель-шпангоут, фото.
«Они тесно связаны»
Одним из основных элементов набора корпуса судна является стрингер, который выполняет несколько функций:
- Воспринимает напряжение от общего изгибающего момента в продольном направлении.
- Перераспределяет нагрузку между соседними поперечными силовыми брусьями.
- Является промежуточной опорой для шпангоутов.
Кроме того, стрингеры являются основными из элементов, участвующих в обшивке корпуса или фюзеляжа самолета. В сканвордах часто попадаются вопросы касательно него, но теперь вы знаете, что стрингеры - это опора для шпангоутов.
Продольными элементами (балками) судна являются:
- киль - продольная балка днищевого набора, проходящая по средине ширины судна;
- стрингеры - продольные балки днищевого и бортового набора. В зависимости от места расположения они бывают: бортовые, днищевые и скуловые.
- Карлингсы - продольные подпалубные балки;
Продольные ребра жесткости - продольные балки меньшего профиля, чем у стрингеров и карлингсов. По месту расположения они называются подпалубными, бортовыми или днищевыми и обеспечивают жесткость наружной обшивки и настила палубы при продольном изгибе.
Поперечные элементы судна
Поперечные элементы (балки) судна:
- Флоры - поперечные балки днищевого набора, протянувшиеся от борта до борта. Они бывают водонепроницаемые, сплошные и бракетные;
- Шпангоуты - вертикальные балки бортового набора, которые соединяются внизу с флорами при помощи книц. Кница - это деталь из листовой стали треугольной формы, используемая для соединения различных деталей корпуса. На малых судах (лодках) флоры могут отсутствовать и шпангоуты являются цельными балками бортового и днищевого набора.
- Бимсы - поперечные балки подлалубного набора, проходящие от борта до борта. При наличии вырезов в палубе бимсы разрезаются и называются полубимсами. Они одним концом соединяются со шпангоутом, а другим крепятся к массивному комингсу, который окаймляет вырез в палубе, с целью компенсации ослабления палубного перекрытия вырезами.
На рис. 1 изображено простейшее устройство корпуса маломерного судна с указанием основных элементов набора, а на рис. 2 представлен более полный набор корпуса деревянной моторной лодки.
Рис. 1
. Устройство корпуса маломерного судна.
1 - форштевень; 2 - киль; 3 - стрингер; 4 - бортовая обшивка; 5 - транец; 6 - шпангоут; 7 - бимс; 8 - палуба
Шпангоуты судна нумеруются от носа к корме. Расстояние между шпангоутами называется шпацией. Вертикальные, отдельно стоящие стойки круглого или иного сечения, называются пиллерсами.
Рис. 2
. Элементы набора деревянного корпуса моторной лодки.
1 - обшивка; 2 - палуба; 3 - бимс; 4 - шпангоут; 5 - сидения; 6 - транец; 7 - место крепления мотора;
8 - бортовой стрингер; 9 - привальный брус; 10 - скуловой стрингер; 11 - киль; 12 - днищевые стрингеры
Пиллерс служит для подкрепления палубы и в своей нижней части упирается в места пересечения флор (шпангоутов - на малых судах) с днищевыми продольными балками (киль, стрингер, кильсон), а в верхней части - бимсов с карлингсами. Установка пиллерса показана на рис. 3.
Рис. 3
. Установка пиллерса
1 - настил палубы; 2 - карлингс; 3 - бимс; 4 - поперечный комингс; 5 - пиллерс;
6 - настил второго дна; 7 - флор; 8 - киль; 9 - обшивка днища.
Вертикальные или наклонные балки, являющиеся продолжением киля называются штевнями (в носовой части - форштевень, в кормовой - ахтерштевень). Корпус судна может быть разделен на отдельные отсеки при помощи поперечных и продольных водонепроницаемых переборок. Носовая часть судна между форштевнем и первой переборкой называется форпик, а кормовой отсек - ахтерпик. У моторных лодок водонепроницаемая конструкция у транца, образующая нишу и предназначенная для размещения лодочного мотора, называется моторной нишей. Моторную нишу, расположенную выше уровня воды и снабженную шпигатами - отверстиями для слива воды, называют нишей-рецессом.
Для более полного представления об элементах набора корпуса на рис. 4
изображен поперечный разрез сухогрузного судна с комбинированной системой набора, а на рис. 5 набор корпуса металлического катера "Чибис".
Рис. 4.
Комбинированная система набора.
1 - планширь; 2 - стойка фальшборта; 3 - фальшборт; 4, 10- бимс; 5 - настил палубы; 6 - карлингс; 7 - ребро жесткости; 8 - комингс люка;
9 - пиллерс; 11 - стойка переборки; 12 -переборка поперечная; 13 - настил второго дна; 14 - киль; 15 - киль горизонтальный; 16 -стрингер днищевой;
17 - обшивка днища; 18 - флор; 19 -лист крайний междудонный; 20 - киль скуловой; 21 - пояс скуловой; 22, 25 - шпангоут;
23 - полубимс; 24 - обшивка бортовая; 26 - кница; 27 - ширстрек.
Рис. 5
. Набор корпуса катера.
1 - рамный шпангоут; 2 - карлингс; 3 - комингс; 4 - настил палубы; 5 - привальный брус; 6 - шпангоут; 7 - бортовая обшивка;
8 - скуловой угольник; 9 - флор; 10 - стрингер; 11 - киль; 12 - бракета; 13 - днищевая обшивка; 14 - кница.
Наружная обшивка
Наружная обшивка судна обеспечивает водонепроницаемость корпуса и одновременно участвует в обеспечении продольной и местной прочности судна. На металлических судах обшивка состоит из стальных листов, располагаемых длинной стороной вдоль судна. Кроме стальных листов, особенно на металлических моторных катерах и лодках используются листы из алюминиевых сплавов. Соединение листов обшивки производится при помощи заклепок и сварки встык. Ряд листов обшивки, идущий вдоль судна, называется поясом. Верхний пояс бортовой обшивки называется ширстрвком, а ниже идут бортовые поясья и на скуле - скуловой пояс. Средний днищевой пояс называется горизонтальным килем. Линия соединения одного пояса с другим называется пазом, а место соединения листов друг с другом в одном поясе - стыком. Размеры листов и их толщина различные и зависят от конструкции судна, его размеров и назначения. Для обшивки катеров, моторных, парусных и гребных лодок очень часто используются древесные материалы, древеснослоистые пластики, стеклопластики, текстолиты и другие материалы, отвечающие по своим свойствам и прочности требованиям судостроения.
Палубный настил
Палубный настил обеспечивает водонепроницаемость корпуса сверху и участвует в обеспечении продольной и местной прочности судна. Наибольшая нагрузка при продольном изгибе приходится на настил в средней части судна, поэтому листы палубы в оконечности несколько тоньше, чем в районе мидельшпангоута. Листы настила располагаются длинной стороной вдоль судна, параллельно диаметральной плоскости, а крайние поясья левого и правого бортов - вдоль бортов, они называются палубными стрингерами и имеют большую толщину. Палубный стрингер соединяется с ширстреком при помощи клепки, сварки или склеивания в зависимости от материала листов настила.
Люки и горловины
Люки и горловины ослабляют прочность палубы, в их углах возникает концентрация напряжений, способствующая появлению трещин. В связи с этим углы всех вырезов в обшивке корпуса закругляют, а листы палубного настила по углам вырезов делают более прочными. Для подкрепления палубы, ослабленной вырезами, и предотвращения попадания воды в люк по краям выреза делают комингс, имеющий устройство для закрытия люка (горловины). Комингс окаймляет и вырезы в переборках, комингсом также называют часть переборки под дверной проем.
Фальшборт и леерное ограждение
На морских, речных и современных прогулочных судах для предохранения людей от падения за борт открытые палубы имеют фальшборт или леерное ограждение.
Фальшборт (рис. 6 ) представляет собой, как правило, металлический пояс бортовой обшивки. Он устанавливается на низко расположенных палубах, подверженных заливанию водой в штормовую погоду.
Рис. 6.
Фальшборт.
1 - контрфорс; 2 - фальшборт; 3 - планширь; 4 - стойка жесткости.
С внутренней стороны фальшборт подкрепляется стойками, которые называются контрфорсами и устанавливаются через две - три шпации. Для увеличения прочности фальшборта между его стойками иногда привариваются ребра. По верхней кромке фальшборта укрепляется полоса, которая называется планширем. Для стока за борт воды, попадающей на палубу, в фальшборте делаются вырезы - штормовые портики. Учитывая, что полному удалению воды через штормовые портики препятствует угольник палубного стрингера, то для полного стока воды с палубы за борт делаются шпигаты - вырезы в выступающей над палубой кромке ширстрека и в угольнике палубного стрингера. Леерное ограждение (рис. 7 ) состоит из вертикальных стоек, соединенных между собой тугонатянутыми тросами (леерами) или цепями.
Рис. 7 . Леерное ограждение (съемное).
Стойки могут соединяться между собой двумя, тремя или четырьмя рядами горизонтальных круглых прутьев, чаще всего стальных. Эти горизонтальные прутья называются рейлингами.
Судостроительные материалы
Имеются основные материалы, используемые для изготовления корпусов, элементов набора, судовых устройств и деталей.
Сталь - обладает многими свойствами, необходимыми для постройки судна (плотность 7,8 г/см 3). Она прочна, хорошо поддается обработке. Наиболее часто используются судостроительные углеродистые и низколегированные стали.
Листовая сталь имеет толщину от 0,5 до 4 мм (тонколистовая) и 4 - 1400 мм. В судостроении наиболее распространены листы длиной 6-8 м и шириной 1,5-2 м. Из углеродистых сталей выпускают профили: угловой, швеллерный, двутавровый, полособульбовый и зетовый, а из низколегированных сталей те же профили, кроме зетового и двутаврового. Из листовой стали изготавливают обшивку корпуса, переборки, второе дно, палубы и т.п.; из профильной: бимсы, шпангоуты, стрингеры и др. элементы набора корпуса. Методом литья изготавливаются детали сложной формы: якорные клюзы, якоря, цепи, штевни, кронштейны гребных винтов и др.
Алюминиевые сплавы имеют меньшую, чем у стали, плотность (2.7 г/см 3) и достаточную прочность. Наибольшее распространение имеют сплавы алюминия с магнием и марганцем. Из этих сплавов изготавливают маломерные суда, надстройки, перегородки, трубопроводы, вентиляционные трубы, мачты, трапы и другие важные судовые детали.
Древесина и древесные материалы многие годы (до XIX в) были единственным материалом для постройки судов. Обладая многими преимуществами, древесина продолжает использоваться в судостроении и в настоящее время. Из древесины изготавливаются корпуса небольших морских и речных судов, катера, шлюпки, гребные лодки, спортивные и парусные суда, настилы палуб, отделка для судовых помещений и т.д. Чаще в судостроении применяется сосна. Она используется на изготовление набора и обшивки. Ель применяется для обшивки подводной части судна, т.к. она менее гигроскопична. Лиственница и тик используются для настила палуб и наружной обшивки, для отделки жилых и служебных помещений - дуб, бук, ясень, орех, береза и другие. Из бука и ясеня, кроме того, делают штевни деревянных судов, в т.ч. маломерных. Широко применяются в судостроении брусья, доски, рейки, фанера и плиты из древесины, используемые для изготовления наружной обшивки судов, отделки кают, салонов и т.д.
Пластики из-за малой плотности, хороших диэлектрических и теплоизоляционных свойств, высокой коррозийной стойкости, удобных методов переработки и достаточной прочности увеличивают срок службы отдельных деталей судов. ластики делятся на две основных группы: термопласты (оргстекло, капрон, полиэтилен и др. пластики, способные опять приобретать при нагревании пластичное состояние и затвердевать при охлаждении) и реактопласты - пластики, не поддающиеся при нагревании повторному размягчению, т.е. пластичности. аибольшее применение в судостроении имеют стеклопластики -различные синтетические смолы (эпоксидные, полиэфирные и др.) армированные стекловолокном в виде ткани, матов, жгутов. Из стеклопластиков изготавливают маломерные суда (шлюпки, катера, яхты, лодки), трубы и другие судовые конструкции и детали.
Основными недостатками пластиков являются: невысокая теплостойкость, низкая теплопроводность, склонность к пластической деформации под действием постоянной нагрузки при нормальной температуре (ползучесть).
Чугун применяется для изготовления литых изделий: кнехтов, киповых планок, дейдвудных труб, гребных винтов и других деталей.
Бронза - сплав меди с оловом или алюминием, марганцем, железом. Из нее изготовляются подшипники скольжения, облицовка гребных валов, корпусы кингстонов, червячные колеса и другие детали.
Латунь - сплав меди с цинком. Из нее изготовляются трубы для теплообменных аппаратов, детали иллюминаторов, электродетали, гребные винты и другие изделия.
Железобетон - материал, состоящий из бетона, армированного металлическим каркасом. Применяется в основном для постройки плавучих доков, кранов, дебаркадеров.
Надстройки и рубки
Надстройками называются все закрытые помещения, расположенные выше верхней палубы от борта до борта. Носовая надстройка называется баком, кормовая - ютом. Средняя надстройка специального названия не имеет. Надстройка, имеющая ширину меньше ширины судна, называется рубкой. Например, штурманская рубка. Конструкция палуб и бортов надстроек и рубок подобна конструкции остальных палуб и бортов на судах. Бортовая обшивка и переборки надстроек, как правило, имеют меньшую толщину и могут отличаться материалом от корпуса.
:: Шпангоут
Шпанго́ут в дословном переводе голландского языка означает «деревянное ребро», и, несмотря на некоторую неточность этого перевода, шпангоут судна действительно является «ребром» корпуса . Если же давать техническое определение, то шпангоут представляет собой поперечный элемент силового набора корабельного корпуса (сферой применения данного термина является также строительство самолетов, где он обозначает ребро жесткости фюзеляжа воздушного судна). Предназначены шпангоуты, во всех сферах применения данного термина, для придания необходимой жесткости конструкции и скрепления продольных элементов силового набора корпуса.
Интервал между двумя соседними шпангоутам судна называется
шпацией
.
.
Классификация шпангоутов
Шпангоуты судов можно классифицировать на две большие группы: деревянные и металлические . Среди преимуществ первой группы следует отметить малый объемный вес, легкость обработки и невысокую стоимость. Вторая же группа обладает большей прочностью, долговечностью и устойчивостью к нагрузкам.
, в свою очередь, делятся на две категории: гнутые (состоят из цельного бруса) и футоксовые (состоят из нескольких элементов). Для изготовления гнутых шпангоутов
, как правило, применяются породы деревьев, имеющие природную кривизну ствола. Однако этой кривизны часто бывает недостаточно, поэтому более широко используются футоксовые шпангоуты
. Данные шпангоуты состоят из флортимберса и футоксов.
Флортимберсом
называется та часть, которая непосредственно примыкает к килю.
Футоксы
же крепятся уже к флортимберсу с каждой из обеих сторон.
Количество футоксов, составляющих каждый шпангоут, напрямую зависит от размеров и водоизмещения судна . На катерах шпангоуты, как правило, изготавливаются из цельного, принудительно согнутого куска древесины или фанеры.
обладают по ряду причин более разветвленной классификацией. Различают рамные, основные и промежуточные металлические шпангоуты. Рамный шпангоут представляет собой укрепленный шпангоут, задачами которого являются местное усиление корпуса судна и соединение продольных несущих конструкций. Рядовое ребро силовой составляющей обшивки судна называется основным шпангоутом. Он устанавливается на всех шпациях.
Особое положение среди шпангоутов судна занимает мидель-шпангоут
. Если подходить с конструктивной стороны, он ничем не отличается от обычного реального шпангоута. Однако мидель-шпангоут расположен строго на середине длины перпендикуляров чертежа судна
и именно поэтому играет важнейшую роль при расчетах коэффициента полноты корпуса судна, а также значения лобового сопротивления судна. При выполнении чертежей мидель-шпангоут не входит в общую нумерацию шпангоутов, а обозначается специальным знаком
. При выполнении чертежей мидель-шпангоут часто ошибочно принимают за одноименную плоскость сечения корпуса
.
Подводя итог, следует подчеркнуть, что шпангоуты судна выполняют важнейшую роль для достижения необходимых значений жесткости конструкции корпуса, а также для соблюдения созданной на чертежах формы корпуса в различных поперечных плоскостях.