Фундамент під щоглу судна

Реферат: UA 95916 U UA 95916 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до сфери суднобудування, а саме до конструкції фундаменту під щоглу судна. Відомі конструкції фундаментів під щоглу судна, що побудовані з листового матеріалу. Щогла має трубчасту тонколистову конструкцію, як правило, постійного діаметра. Щогла спирається на палубний настил у місці перерізу повздовжньої та поперечної перебірок, що розташовані під настилом перпендикулярно його поверхні. Перебірки підтримують палубний настил і сприймають, стискуючи та вигинаючи навантаження від щогли через настил. Прикладом таких конструкцій є варіанти кріплення щогли на перерізі перебірок судна, що наведені на рис. 3.105 "Варианты крепления одностержневой мачты на пересечении переборок" [Гурович А.Н. Справочник по судовым устройствам / А.Н. Гурович, Б.Н. Лозгачев, Д.А. Гринберг. - В 2-х т. - Л.: "Судостроение", 1975. - Т. 2.]. На вказаному рисунку наведено три варіанти кріплення щогли судна. За першим варіантом щогла спирається на накладний лист, що з'єднаний з палубним настилом. Накладний лист збільшує товщину палуби в місті кріплення щогли чим збільшує жорстокість палубного настилу на вигін. Підкріплення під палубним настилом відсутнє, його функцію виконує накладний лист. За третім варіантом конструкції щогла спирається на накладний лист, що з'єднаний з палубним настилом. Під палубою як підкріплення встановлюються, як продовження щогли, 8 книць (листів трикутної форми), що з'єднуються з повздовжньою і поперечною перебірками та палубним настилом відповідно. Книці встановлюються на відстані пів діаметра щогли від перерізу повздовжньої та поперечної перебірок паралельно останнім. Такі конструкції фундаменту під щоглу мають один суттєвий недолік - жорстокі крапки. Під жорстокою крапкою розуміється крапка або лінія листової просторової конструкції, де здійснюється стрімка зміна жорстокості конструкції. Більш детально це явище проаналізовано в монографії [Барабанов Н.В. Повреждения и пути совершенствования судовых конструкций / Н.В. Барабанов, Н.А. Иванов, В.В. Новиков, Г.П. Шемендюк. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Судостроение, 1989. - 256 с.]. На стор. 62 та на рис. 3.1 пояснена схема утворення жорстоких крапок у місцях зміни жорстокості листової конструкції при перерізі її поверхні з іншою листовою конструкцією. Наслідком наявності жорстоких крапок є утворення тріщин, як показано на рис. 3.2 (стор. 63) монографії [Барабанов Н.В. Повреждения и пути совершенствования судовых конструкций / Н.В. Барабанов, Н.А. Иванов, В.В. Новиков, Г.П. Шемендюк. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Судостроение, 1989. - 256 с.]. У першому варіанті фундаменту на перерізі палубного настилу та накладного листа з щоглою утворюються чотири жорстоких крапки першого роду на поверхні палубного настилу та накладного листа в місцях перерізу щогли та перебірок. Жорстокі крапки розташовані на відстані пів діаметра від осі щогли. В третьому варіанті фундаменту на палубному настилі та накладному листі в місцях закінчення книць утворюються вісім жорстоких крапок. Інтенсивність утворення тріщин у жорстоких крапках по кінцях книць менша ніж у попередній конструкції, однак вона існує та не може бути усунута принципово в такій конструкції. Також виникає імовірність утворення жорстоких крапок на палубному настилі та накладному листі в місцях перерізу щогли з листами по за відрізками палуби, які підкріплені кницями, як показано на рис. 6.2, стор. 228 монографії [Барабанов Н.В. Повреждения и пути совершенствования судовых конструкций / Н.В. Барабанов, Н.А. Иванов, В.В. Новиков, Г.П. Шемендюк. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Судостроение, 1989. - 256 с.]. Найбільш близькою до запропонованої конструкції фундаменту під щоглу судна є конструкція за другим варіантом, наведеним на рис. 3.105 "Варианты крепления одностержневой мачты на пересечении переборок" [Гурович А.Н. Справочник по судовым устройствам / А.Н. Гурович, Б.Н. Лозгачев, Д.А. Гринберг. - В 2-х т. - Л.: "Судостроение", 1975. Т. 2.], що прийнята за прототип. За цим варіантом щогла проходить скрізь палубний настил на величину 500-1000 мм не залежно від діаметра щогли та з'єднана з накладним листом, з палубним настилом та повздовжньою і поперечною перебірками. У такій конструкції мають місце наступні недоліки. По-перше, завдяки подовженню щогли під палубний настил чотири жорстоких крапки переносяться з палубного настилу та накладного листа на переріз кінця підпалубної частини щогли з повздовжньою і поперечною перебірками. По-друге, утворення тріщин на перебірках ускладнює візуальний контроль за утворенням та розвитком тріщин у порівнянні з утворенням тріщин на палубному настилі та накладному листі. Задачею корисної моделі є усунення вищезазначених недоліків. Для вирішення поставленої задачі пропонується конструкція фундаменту під щоглу, зображена на кресленні. Корисна модель складається з таких частин: 1. Щогла судна. 2. Накладний лист. 3. Палубний настил. 1 UA 95916 U 5 10 15 20 25 30 35 40 4. Повздовжня перебірка. 5. Поперечна перебірка. 6. Частини підпалубного елемента підкріплення фундаменту у формі усіченого конуса. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення конструкції фундаменту (Фіг.1, Фіг.2) під щоглу (1) судна шляхом зміни форми підкріплення палубного настилу (3) та накладного листа (2) підпалубним елементом підкріплення фундаменту у формі усіченого конуса, оберненого вершиною конуса вниз, який складається з чотирьох частин (6), розташованих між повздовжньою (4) і поперечною перебірками (5) зовні підпалубної частини щогли та з'єднаних з палубним настилом, перебірками і кінцем підпалубної частини щогли. Діаметр вершини усіченого конуса дорівнює діаметру щогли, вишина конуса дорівнює підпалубній довжині щогли, а діаметр основи конуса більше діаметра щогли, однак менше діаметра накладного листа. Така конструкція фундаменту дозволяє уникнути жорстоких крапок та, як наслідок, тріщин на палубному настилі, накладному листі, перебірках і підпалубній частині щогли. Вишина усіченого конуса дорівнює довжині підпалубної частини щогли та приймається з розрахунку передачі навантаження з підпалубної частини щогли на палубний настил і накладний лист, наприклад вишина усіченого конуса дорівнює двом - чотирьом діаметрам щогли. Зведення чотирьох частин підпалубного елемента у формі усіченого конуса до кінця підпалубної частини щогли дозволяє уникнути утворення жорстоких крапок на повздовжній і поперечній перебірках у місці закінчення підпалубної частини щогли. Таким чином при використанні корисної моделі (вдосконаленої конструкції фундаменту під щоглу судна) досягається наступний технічний результат - уникнення жорстоких крапок у конструкції фундаменту під суднову щоглу, що у свою чергу дозволяє виключити утворення тріщин в фундаменті чим підвищити надійність та працездатність конструкції фундаменту. У тому випадку, коли суднова щогла встановлюється на перерізі однієї перебірки та підпалубної балки, наприклад карлінгсу або бімсу, підкріплюючий елемент у формі усіченого конуса, обернений вершиною конуса вниз, складається з двох частин, з'єднаних з перебіркою та підпалубною балкою. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Фундамент під щоглу судна, що побудований з листового матеріалу та спирається на повздовжню і поперечну перебірки і містить накладний лист, з'єднаний із щоглою та палубним настилом, та підкріплення палубного настилу, причому щогла проходить скрізь накладний лист та палубний настил, має підпалубну частину, яка з'єднується з повздовжньою і поперечною перебірками та палубним настилом, який відрізняється тим, що підкріплення палубного настилу здійснюється елементом у формі усіченого конусу, оберненого вершиною конусу вниз, частини якого з'єднується з палубним настилом, повздовжньою і поперечною перебірками та щоглою, причому діаметр вершини усіченого конусу дорівнює діаметру щогли, вишина усіченого конусу дорівнює довжині підпалубної частини щогли, а діаметр основи конусу більше діаметра щогли, однак менше діаметра накладного листа, що дозволяє уникнути жорстоких крапок та, як наслідок, тріщин на палубному настилі, накладному листі та перебірках. 2 UA 95916 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3