RU165092U1

RU165092U1 - FISHING HOUSING

Info

Publication number: RU165092U1
Application number: RU2016113768/11U
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Зеленин
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью Судостроительная Компания "Амурчонок"
Priority date: 2016-04-11
Filing date: 2016-04-11
Publication date: 2016-10-10

Abstract

1. Корпус плавательного средства, содержащий внутреннюю и внешнюю оболочки с образованием полости между ними, заполненной слоем вспененного пенополиуретана, скрепляющего оболочки в единый монолитный корпус, отличающийся тем, что внешняя и внутренняя оболочки выполнены из слоев стеклофибробетона.2. Корпус по п.1, отличающийся тем, что внешняя и внутренняя оболочки зафиксированы по местам стыков клеящим веществом.3. Корпус по п.2, отличающийся тем, что клеящее вещество представляет собой цементный клей.4. Корпус по п.1, отличающийся тем, что вспененный пенополиуретан имеет закрыто-ячеистую структуру и плотность не менее 30 кг/м.5. Корпус по п.1, отличающийся тем, что в кормовой части корпуса выполнены каналы самоотлива.1. The body of the swimming means, containing the inner and outer shells with the formation of a cavity between them, filled with a layer of foamed polyurethane foam, fastening the shell into a single monolithic body, characterized in that the outer and inner shells are made of fiberglass concrete layers. The housing according to claim 1, characterized in that the outer and inner shells are fixed at the joints with an adhesive. The housing according to claim 2, characterized in that the adhesive is a cement adhesive. The housing according to claim 1, characterized in that the foamed polyurethane foam has a closed-cell structure and a density of at least 30 kg / m. The hull according to claim 1, characterized in that in the aft part of the hull self-discharge channels are made.

Description

Полезная модель относится к области малотоннажного судостроения, а именно к конструкции сэндвич-корпуса плавательных средств.The utility model relates to the field of small-tonnage shipbuilding, namely, to the construction of a sandwich hull of swimming equipment.

В процессе эксплуатации судна его корпус претерпевает большие нагрузки, поэтому продление срока службы судна напрямую зависит от высоких физико-механических характеристик корпуса и их сохранения в течение длительного времени.During the operation of the vessel, its hull undergoes heavy loads, so the extension of the life of the vessel directly depends on the high physical and mechanical characteristics of the hull and their preservation for a long time.

Известен корпус судна, представляющий собой трехслойную конструкцию из полимерных композиционных материалов, содержащий внутренний и наружный слои, заполнитель среднего слоя из пенопласта с армирующими его трапециевидными ребрами, и балку рамного набора П-образной формы, при этом армирующие трапециевидные ребра объединены в единый гофрированный элемент, гофры которого выполнены разновысотными [RU 2458814, 20.08.2012].The hull of the vessel is known, which is a three-layer structure made of polymer composite materials containing inner and outer layers, a filler of the middle layer of foam with reinforcing trapezoidal ribs, and a beam of the U-shaped frame set, while the reinforcing trapezoidal ribs are combined into a single corrugated element, the corrugations of which are made of different heights [RU 2458814, 08/20/2012].

Также известна конструкция корпуса судна на подводных крыльях, представляющая собой трехслойную «сэндвич» - структуру и имеющую первую и вторую слоистые оболочки, каждая из которых выполнена по меньшей мере из одного армированного волокном полимерного материала, и средний слой из вспененного пластика, заключенный между этими оболочками. В качестве армированных волокном полимерных материалов могут быть использованы армированный углеродным волокном полимерный материал или армированный стекловолокном полимерный материал [RU 142195, 20.06.2014].Also known is the hydrofoil hull structure, which is a three-layer “sandwich” - structure and having first and second layered shells, each of which is made of at least one fiber-reinforced polymer material, and a middle layer of foam plastic enclosed between these shells . As fiber reinforced polymer materials, carbon fiber reinforced polymer material or glass fiber reinforced polymer material can be used [RU 142195, 06/20/2014].

За наиболее близкий аналог к заявленной полезной модели принята конструкция «сэндвич» - корпуса плавательного средства, содержащая внешнюю и внутреннюю оболочки корпуса, соединенные между собой посредством крепежных элементов, и вспененный материал, заполняющий пространство между оболочками и скрепляющий их в единое целое. На внутренней оболочке корпуса выполнены отверстия, через которые производится заполнение полости между соединенными вместе оболочками, вспененным материалом. В качестве материала для изготовления оболочек используется стеклопластик [CN 1072637, 02.06.1993].For the closest analogue to the claimed utility model adopted the design of the "sandwich" - the body of the swimming means, containing the outer and inner shells of the body, interconnected by fasteners, and foam material that fills the space between the shells and fastens them together. Holes are made on the inner shell of the housing through which the cavity is filled between the shells joined together by foam material. Fiberglass is used as a material for the manufacture of shells [CN 1072637, 06/02/1993].

Недостаток указанных конструкций «сэндвич»-корпусов, в том числе и наиболее близкого аналога, заключается в применении в качестве материала для изготовления их внешней и внутренней оболочек полимерных материалов, таких, как стеклопластик, характеризующихся низкой огнестойкостью, чувствительностью к воздействию горюче-смазочных материалов и технических жидкостей.The disadvantage of these designs of "sandwich" cases, including the closest analogue, is the use of polymeric materials as materials for the manufacture of their outer and inner shells, such as fiberglass, characterized by low fire resistance, sensitivity to the effects of fuels and lubricants and technical fluids.

Другим недостатком стеклопластика и других армированных полимерных композиций как материалов для изготовления корпусов плавательных средств является зависимость их высоких физико-механических характеристик от условий изготовления корпуса судна и его эксплуатации. Несущественные нарушения технологического процесса при изготовлении корпусов судов из стеклопластика, а также нарушение соблюдения строгих правил их эксплуатации приводят к существенному снижению физико-механических характеристик материала корпуса, таких как: прочность, устойчивость к механическим воздействиям, морозостойкость, что, в свою очередь, приводит к снижению надежности и срока эксплуатации корпуса плавательного средства.Another disadvantage of fiberglass and other reinforced polymer compositions as materials for the manufacture of hulls for ships is the dependence of their high physical and mechanical characteristics on the conditions of manufacture of the hull and its operation. Minor process violations in the manufacture of ship hulls made of fiberglass, as well as a violation of the strict rules for their operation lead to a significant decrease in the physico-mechanical characteristics of the hull material, such as: strength, resistance to mechanical stress, frost resistance, which, in turn, leads to reduce the reliability and life of the hull

Задачей полезной модели является разработка конструкции корпуса малотоннажного плавательного средства, отличающейся высокими физико-механическими характеристиками, стабильно достигаемыми от партии к партии, при этом не требующей сложной технологической схемы производства и обеспечивающей высокую надежность корпуса судна при активной эксплуатации в жестких условиях, в том числе, в суровых климатических условиях, с сохранением легкости конструкции и положительной плавучести судна при любых повреждениях.The objective of the utility model is to develop the design of the hull of a small-tonnage floating vehicle, characterized by high physicomechanical characteristics that are stably achieved from batch to batch, while not requiring a complex technological scheme of production and providing high reliability of the ship's hull during active operation in harsh conditions, including in severe climatic conditions, while maintaining the ease of construction and positive buoyancy of the vessel in case of any damage.

Техническая проблема, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в снижении физико-механических характеристик материала корпуса при несущественных нарушениях технологического процесса изготовления корпуса малотоннажного плавательного средства.The technical problem to which the claimed utility model is directed is to reduce the physicomechanical characteristics of the hull material with minor violations of the manufacturing process for the hull of a small-tonnage floating craft.

Техническим результатом полезной модели является повышение стойкости корпуса судна к органическим агрессивным средам, повышение огнестойкости, конструктивной жесткости и прочностных характеристик корпуса, что приводит к существенному увеличению срока эксплуатации и повышению надежности.The technical result of the utility model is to increase the resistance of the hull to organic aggressive environments, increase fire resistance, structural rigidity and strength characteristics of the hull, which leads to a significant increase in the operating life and reliability.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в корпусе плавательного средства, содержащем внутреннюю и внешнюю оболочки с образованием полости между ними, заполненной слоем вспененного пенополиуретана, скрепляющего оболочки в единый монолитный корпус, внешняя и внутренняя оболочки выполнены из слоев стеклофибробетона.The specified technical result is achieved due to the fact that in the housing of the swimming means containing the inner and outer shells with the formation of a cavity between them, filled with a layer of foamed polyurethane foam, fastening the shell into a single monolithic body, the outer and inner shells are made of fiberglass concrete layers.

Кроме того, заявляется корпус плавательного средства, в котором наряду с вышеназванными признаками внешняя и внутренняя оболочки зафиксированы по местам стыков клеящим веществом.In addition, the claimed housing of the swimming means, in which, along with the above features, the outer and inner shells are fixed at the joints with an adhesive.

Кроме того, заявляется также корпус плавательного средства, в котором клеящее вещество представляет собой цементный клей.In addition, also claimed is the body of the swimming means, in which the adhesive is a cement adhesive.

Кроме того, заявляется корпус плавательного средства, в котором вспененный пенополиуретан имеет закрытоячеистую структуру и плотность не менее 30 кг/м3.In addition, a swimming device casing is claimed in which the foamed polyurethane foam has a closed-cell structure and a density of at least 30 kg / m3.

Кроме того, заявляется корпус плавательного средства, в котором в кормовой части корпуса выполнены каналы самоотлива.In addition, the claimed hull of the swimming means, in which in the aft part of the hull self-drain channels are made.

Использование стеклофибробетона в качестве конструктивного материала корпуса судов позволяет устранить ряд указанных ранее проблем, возникающих при использовании стеклопластика. Стеклофибробетон, в отличие от стеклопластика, не подвержен возгоранию и необратимым деформациям под действием источников, выделяющих большое количество теплоты, инертен по отношению к горюче-смазочным и технологическим жидкостям, применение которых на судне неизбежно, что исключает возможность повреждения или разрушения корпуса под действием указанных факторов и обеспечивает высокую надежность корпуса непосредственно в процессе эксплуатации судна и его долговечность.The use of fiberglass concrete as a structural material of the hull allows to eliminate a number of the previously mentioned problems that arise when using fiberglass. Fiberglass concrete, unlike fiberglass, is not subject to fire and irreversible deformation under the action of sources of heat, is inert to fuels and lubricants and process fluids, the use of which on a ship is inevitable, which eliminates the possibility of damage or destruction of the hull under the influence of these factors and provides high reliability of the hull directly during the operation of the vessel and its durability.

Выполнение оболочек корпуса из стеклофибробетона обеспечивает стабильное достижение высоких физико-механических характеристик корпуса в процессе производства, в том числе, высокую морозостойкость, жесткость и прочность, увеличивающуюся с течением времени при нахождении во влажной среде и при циклическом замораживании-оттаивании.The implementation of the shell casings of fiberglass concrete provides a stable achievement of high physical and mechanical characteristics of the housing during production, including high frost resistance, rigidity and strength, which increases over time when in a humid environment and during cyclic freezing-thawing.

Армирование оболочек корпуса судна из стеклофибробетона такими композитными материалами, как стеклосетка и стеклоарматура способствует дополнительному повышению жесткости и прочности корпуса плавательного средства, а также улучшению стойкости корпуса к ударным нагрузкам, расположенным вне плоскости данного участка оболочки и преодолению внутренних напряжений, вызываемых резкими перепадами температуры - при армировании стеклокомпозитной сеткой и улучшению восприятия нагрузки элементов корпуса на растяжение при изгибе - при армировании стеклокомпозитной арматурой по направлениям наибольших эксплуатационных нагрузок, в местах концентрирования напряжений, в частности, в продольном, нос-корма, направлении.Reinforcing the hull shells of fiberglass concrete with such composite materials as fiberglass mesh and glass reinforcement helps to further increase the rigidity and strength of the hull of the floating means, as well as improve the hull resistance to shock loads located outside the plane of this section of the shell and overcome internal stresses caused by sudden changes in temperature - at reinforcing with a glass composite mesh and improving the perception of the load of the housing elements in tension during bending - with reinforcement Vania steklokompozitnoy reinforcement in directions largest operational loads, stress concentration in the ground, in particular in the longitudinal, fore and aft, direction.

Расположение в кормовой части корпуса каналов самоотлива способствует быстрому самоосвобождению кокпита от захлестнувшей плавательное средство воды без существенного снижения внутренней полезной площади кокпита при получении любых повреждений.The location in the rear of the hull of the self-drainage channels contributes to the quick self-release of the cockpit from the water that has flooded the swimming device without a significant reduction in the internal usable area of the cockpit in case of any damage.

Выполнение промежуточного слоя корпуса из вспененного пенополиуретана, характеризующегося закрытоячеистой структурой, позволяет исключить заполнение водой внутренних полостей корпуса при любых повреждениях внешней и внутренней оболочек корпуса и обеспечить корпусу положительную плавучесть, превышающую 100% максимальной загрузки судна.The implementation of the intermediate layer of the hull of foamed polyurethane foam, characterized by a closed cell structure, eliminates the filling of water in the internal cavities of the hull with any damage to the outer and inner shells of the hull and provides the hull with positive buoyancy exceeding 100% of the maximum load of the vessel.

Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой изображен вертикальный разрез «сэндвич»-корпуса малотоннажного судна.The essence of the utility model is illustrated by the figure, which shows a vertical section of the “sandwich” -hull of a small vessel.

На фигуре позициями 1-8 обозначены:In the figure, positions 1-8 indicate:

1 - внешняя оболочка;1 - outer shell;

2 - внутренняя оболочка;2 - inner shell;

3, 4 - стык;3, 4 - joint;

5 - вспененный полиуретан;5 - foamed polyurethane;

6 - технологическое отверстие;6 - technological hole;

7 - стеклосетка;7 - fiberglass mesh;

8 - стеклоарматура.8 - glass fittings.

Конструкция «сэндвич»-корпуса судна включает внешнюю оболочку 1 и внутреннюю оболочку 2, соединенные между собой по стыкам 3 и 4 и зафиксированные цементным клеем, причем полость между оболочками 1,2 заполнена вспененным пенополиуретаном 5, после застывания которого и прочного сцепления с оболочками корпуса 1, 2 образуется единая монолитная конструкция. На внутренней оболочке 2 корпуса выполнены технологические отверстия 6. В структурах оболочек 1, 2 между слоями стеклофибробетона замоноличены композитная стеклосетка 7 и композитная стеклоармтура 8.The “sandwich” hull structure of the vessel includes an outer shell 1 and an inner shell 2, interconnected at joints 3 and 4 and fixed with cement glue, and the cavity between the shells 1,2 is filled with foamed polyurethane foam 5, after solidification of which and strong adhesion to the hull shells 1, 2, a single monolithic structure is formed. On the inner shell 2 of the casing, technological holes 6 are made. In the structures of the shells 1, 2, composite fiberglass 7 and composite glass reinforcement 8 are monolithic between the layers of fiberglass concrete.

Пример, показанный на фото 1-5.The example shown in photo 1-5.

Оболочки корпуса малотоннажного плавательного средства были изготовлены из стеклофибробетона, представляющего собой смесь рубленного стекловолокна и цементного клея, изготовленного на основе глиноземистого (по ГОСТ 968-91) или гипсоглиноземистого (по ГОСТ 11052-74) цементов.Shell shells of a small-tonnage floating vehicle were made of fiberglass concrete, which is a mixture of chopped fiberglass and cement glue made on the basis of alumina (according to GOST 968-91) or gypsum-alumina (according to GOST 11052-74) cements.

Толщина каждой из оболочек составляет: наружной - 5-6 мм, внутренней - 3 мм.The thickness of each of the shells is: outer - 5-6 mm, inner - 3 mm.

Для дополнительного армирования оболочек корпуса использовались композитная стеклосетка. В плоскости оболочек между слоями стеклофибробетона замоноличена композитная стеклосетка с размером ячеек 15 мм и 20 мм и стеклокомпозитная арматура с диаметром сечения 8 мм - по верхней части бортов - и с диаметром сечения 4 мм - по местам изломов (концентрации напряжений) поперечных сечений днища и бортов внутренней и внешней оболочек корпуса.For additional reinforcement of the shell shells, a composite fiberglass mesh was used. In the plane of the shells between the layers of fiber-reinforced concrete, a composite fiberglass mesh with a mesh size of 15 mm and 20 mm and a fiberglass reinforcement with a cross-sectional diameter of 8 mm — along the upper part of the sides — and with a cross-sectional diameter of 4 mm — along the fracture points (stress concentration) of the cross sections of the bottom and sides inner and outer shells of the housing.

Для склейки оболочек по стыку использовался цементный клей.For gluing the shells at the junction, cement glue was used.

На внутренней оболочке корпуса выполнены 26 ед. технологических отверстий, которые после заливки пенополиуретана заклеивались внахлест пятью слоями стеклоткани, пропитанной цементным клеем. Причем первый слой вырезали размером, превышающим технологическое отверстие на 20-30 мм, а каждый последующий слой превышал предыдущий на 15-20 мм.26 units were made on the inner shell of the casing. technological holes that, after pouring polyurethane foam, were lapped with five layers of fiberglass impregnated with cement glue. Moreover, the first layer was cut out with a size exceeding the technological hole by 20-30 mm, and each subsequent layer exceeded the previous one by 15-20 mm.

Полость между оболочками заполнялась пенополиуретаном плотностью не менее 30 кг/м³.The cavity between the shells was filled with polyurethane foam with a density of at least 30 kg / m ³ .

В кормовой части корпуса выполнены три канала самоотлива: один по центру и два по бортам (фото 5).In the aft part of the hull there are three self-discharge channels: one in the center and two on the sides (photo 5).

Таким образом, в конструкции «сэндвич»-корпуса достигается увеличение прочностных характеристик и конструктивная жесткость, устойчивость стенок в работе на сжатие и прочность по направлениям эксплуатационных нагружений на растяжение и изгиб при сохранении легкости корпуса и высокой плавучести. При заливке кокпита по борта, при полной загрузке судна в три человека, оно самоосвобождается от воды за 2-3 минуты.Thus, in the design of the “sandwich” housing, an increase in strength characteristics and structural rigidity, stability of the walls in compression work and strength along the directions of operational tensile and bending stresses are achieved while maintaining the lightness of the hull and high buoyancy. When pouring the cockpit along the side, when the vessel is fully loaded in three people, it self-releases from water in 2-3 minutes.

Приведенный пример является частным случаем и не исчерпывает всех возможных реализаций полезной модели.The given example is a special case and does not exhaust all possible implementations of the utility model.

Claims

1. The body of the swimming means, containing the inner and outer shells with the formation of a cavity between them, filled with a layer of foamed polyurethane foam, fastening the shell into a single monolithic body, characterized in that the outer and inner shells are made of fiberglass concrete layers.

2. The housing according to claim 1, characterized in that the outer and inner shells are fixed at the joints with an adhesive.

3. The housing according to claim 2, characterized in that the adhesive is a cement adhesive.

4. The housing according to claim 1, characterized in that the foamed polyurethane foam has a closed-cell structure and a density of at least 30 kg / m ³ .

5. The hull according to claim 1, characterized in that in the aft of the hull self-discharge channels are made.