Фундамент під щоглу судна

Реферат: UA 96458 U UA 96458 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 трубчату тонколистову конструкцію, як правило, постійного діаметра. Щогла спирається на палубний настил у місці перетину 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 перетині перебірок судна, що наведені на рис. 3.105 "Варианты крепления одностержневой мачты на пересечении переборок" (Справочник по судовым устройствам. В 2-х т. Т. 2. Л., "Судостроение", 1975. Авт.: А.Н. Гурович, Б.Н. Лозгачев, Д.А. Гринберг). 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 другим 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. Такі конструкції фундаменту під щоглу мають один суттєвий недолік - жорстокі точки. Під жорстокою точкою розуміється точка або лінія листової просторової конструкції, де здійснюється стрімка зміна жорстокості конструкції. Більш детально це явище проаналізовано в монографії "Повреждения и пути совершенствования судовых конструкций" ("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 точок у місцях зміни жорстокості листової конструкції при перетині її поверхні з іншою листовою конструкцією. Наслідком наявності жорстоких точок є утворення тріщин, як показано на рис. 3.2 (стор. 63) монографії "Повреждения и пути совершенствования судовых конструкций". У першому варіанті фундаменту на перетині палубного настилу та накладного листа з щоглою утворюються чотири жорстоких точки першого роду на поверхні палубного настилу та накладного листа в місцях перетину щогли та перебірок. Жорстокі точки розташовані на відстані півдіаметра від осі щогли. В другому варіанті фундаменту, завдяки подовженню щогли під палубний настил, чотири жорстоких точки переносяться з палубного настилу та накладного листа в місця перетину кінця перепуску щогли під палубний настил з повздовжньою і поперечною перебірками. Це зменшує інтенсивність утворення тріщин, але не вирішує проблеми в цілому. Найбільш близькою до запропонованої конструкції фундаменту під щоглу судна є конструкція за третім варіантом, наведеним на рис. 3.105 "Варианты крепления одностержневой мачты на пересечении переборок" (Справочник по судовым устройствам. В 2-х т. - Л.: "Судостроение", 1975. - Т. 2. Авт.: А.Н. Гурович, Б.Н. Лозгачев, Д.А. Гринберг), що прийнята за прототип. У цій 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 півдіаметра щогли від перетину повздовжньої та поперечної перебірок паралельно останнім. У такій конструкції мають місце наступні недоліки. По-перше, на палубному настилі та накладному листі в місцях закінчення книць утворюються вісім жорстоких точок. По-друге, на перебірках в місцях закінчення книць утворюються також вісім жорстоких точок. Інтенсивність утворення тріщин у жорстоких точках по кінцях книць менша, ніж у попередніх конструкціях, однак вона існує та не може бути усунута принципово в такій конструкції. По-третє, виникає ймовірність утворення жорстоких точок на палубному настилі та накладному листі в місцях перетину щогли з листами поза відрізками палуби, які підкріплені кницями, як показано на рис. 6.2, стор. 228 монографії "Повреждения и пути совершенствования судовых конструкций". Задачею корисної моделі є усунення вищезазначених недоліків. Для вирішення поставленої задачі пропонується конструкція фундаменту під щоглу, зображена на фіг. 1, 2. Конструкція складається з таких частин: 1. Щогла судна. 2. Накладний лист. 3. Палубний настил. 4. Повздовжня перебірка. 5. Поперечна перебірка. 6. Підпалубний елемент конусної форми. 1 UA 96458 U 5 10 15 В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення конструкції фундаменту під щоглу (1) судна шляхом зміни форми підкріплення палубного настилу (3) та накладного листа (2) підпалубним елементом конусної форми (6), оберненим вершиною конусу вниз, який складається з чотирьох частин, розташованих між повздовжньою (4) і поперечною перебірками (5) та з'єднаних з ними. Діаметр основи конусу дорівнює діаметру щогли, яка з'єднується з накладним листом, що дозволяє уникнути жорстоких точок на палубному настилі та накладному листі. Висота конусу приймається з розрахунку передачі навантаження з щогли на повздовжню і поперечну перебірки та дорівнює декільком діаметрам щогли, наприклад, двом-чотирьом. Зведення чотирьох елементів підпалубного елемента конусної форми до одної вершини дозволяє уникнути утворення жорстоких точок на повздовжній і поперечній перебірках. Таким чином при використанні корисної моделі (вдосконаленої конструкції фундаменту під щоглу судна) досягається наступний технічний результат - уникнення жорстоких точок у конструкції фундаменту під суднову щоглу, що у свою чергу дозволяє виключити утворення тріщин в фундаменті, чим підвищує надійність та працездатність конструкції фундаменту. У тому випадку, коли суднова щогла встановлюється на перетині однієї перебірки та підпалубної балки, наприклад карлінгсу або бімсу, підкріплюючий елемент конусної форми, обернений вершиною конусу вниз, складається з двох частин, з'єднаних з перебіркою та підпалубною балкою. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Фундамент під щоглу судна, що побудований з листового матеріалу, спирається на повздовжню і поперечну перебірки, та складається з накладного листа, з'єднаного з щоглою та палубним настилом, і підкріплення палубного настилу, який відрізняється тим, що підкріплення палубного настилу здійснюється елементом конусної форми, оберненим вершиною конусу вниз, який з'єднується з повздовжньою і поперечною перебірками, причому діаметр основи конусу дорівнює діаметру щогли, що дозволяє уникнути жорстоких крапок на палубному настилі, накладному листі та перебірках. 2 UA 96458 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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