RU206393U1 - Устройство для защиты днища судна при его посадке на грунт - Google Patents
Устройство для защиты днища судна при его посадке на грунт Download PDFInfo
- Publication number
- RU206393U1 RU206393U1 RU2021114349U RU2021114349U RU206393U1 RU 206393 U1 RU206393 U1 RU 206393U1 RU 2021114349 U RU2021114349 U RU 2021114349U RU 2021114349 U RU2021114349 U RU 2021114349U RU 206393 U1 RU206393 U1 RU 206393U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ship
- support strip
- inclined side
- ground
- side walls
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B3/00—Hulls characterised by their structure or component parts
- B63B3/14—Hull parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B3/00—Hulls characterised by their structure or component parts
- B63B3/14—Hull parts
- B63B3/16—Shells
- B63B3/24—Means for diminishing external ridges of protrusions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области судостроения, точнее к днищевым конструкциям корпусов судов с высокой местной прочностью, и может быть использована при посадке судов на грунт с их последующим осушением в местах отливов, в том числе на необорудованном берегу.Поставленная задача решается тем, что устройство для защиты днища судна при его посадке на грунт, выполненное в виде пары замкнутых продольных элементов, расположенных симметрично относительно диаметральной плоскости судна и жестко закрепленных на обшивке днища, при этом каждый продольный элемент содержит опорную полосу, преимущественно горизонтальную, наклонные боковые стенки, верхние кромки которых жестко прикреплены к обшивке днища, и поперечные ребра жесткости, причем расстояние между верхними кромками наклонных боковых стенок больше ширины опорной полосы, отличается тем, что угол между опорной полосой и внутренней боковой стенкой больше угла между опорной полосой и внешней боковой стенкой, кроме того, верхняя кромка внешней наклонной боковой стенки размещена под ближайшим к ней несущим элементом днищевого набора судна.Кроме того, в судах с продольной системой набора днища верхняя кромка внешней наклонной боковой стенки размещена в одной вертикальной плоскости с центральной осью ближайшего к ней несущего элемента днищевого набора судна.Кроме того, в судах с поперечной системой набора днища верхние кромки наклонных боковых стенок размещены под ближайшими к ним несущими элементами днищевого набора судна.Технический результат выражается в повышении защиты днища судна при его посадке на грунт. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Полезная модель относится к области судостроения, точнее к днищевым конструкциям корпусов судов с высокой местной прочностью, и может быть использована при посадке судов на грунт с их последующим осушением в местах отливов, в том числе на необорудованном берегу.
Известно днищевое перекрытие судна, содержащее стрингеры и флоры, расположенные в плоскостях шпангоутов, в промежутках между стрингерами, и ребра жесткости (см. Барабанов Н.В. «Конструкции корпуса морских судов», 3-е изд., перераб. и доп. - Л., Судостроение, 1981, рис. 177).
Недостатком аналога является низкая местная прочность днища судна и его высокая материалоемкость.
В качестве ближайшего аналога принято устройство для защиты днища судна при его посадке на грунт, выполненное виде пары замкнутых продольных элементов, расположенных симметрично относительно диаметральной плоскости судна и жестко закрепленных на обшивке днища, при этом каждый продольный элемент содержит опорную полосу, преимущественно горизонтальную, наклонные боковые стенки, верхние кромки которых жестко прикреплены к обшивке днища, и поперечные ребра жесткости, причем расстояние между верхними кромками наклонных боковых стенок больше ширины опорной полосы (см. патент РФ № 2559062, 2015 г.).
К недостаткам решения можно отнести значительное число узлов с высокой концентрацией напряжений в местах резких изменений высоты стенки флора. При повреждениях (трещины, разрывы) сварных швов обшивки в этих местах корпус судна лишается важнейшего свойства - водонепроницаемости. Отсеки затапливаются не сразу после повреждений, а в период прилива, и судно может не всплыть, потерять свойство плавучести. Силы давления грунта на обшивку днища остаются высокими и практически неизменными в процессе осушения, что способствует более глубокому погружению судна в грунт, т.к. наклонные полосы близки к вертикальному положению, что не позволяет по мере погружения судна в грунт существенно повысить площадь (ширину) контакта для передачи сил давления грунта. При этом данное решение предлагает увеличенное число стрингеров и сравнительно большую их высоту. Это повышает металлоемкость и стоимость днища при сохранении низкой технологичности изготовления и ремонтопригодности.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, состоит в разработке конструкции внешней защиты днища судов, которая обеспечит повышение прочности, устойчивости и долговечности при посадке на грунт.
Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в повышении защиты днища судна при его посадке на грунт в силу следующих факторов:
- обеспечение высокой прочности и жесткости корпуса судна за счет крепления продольных элементов к обшивке днища в его конструктивно усиленных зонах;
- обеспечение оптимальных условий работы боковых стенок продольных элементов за счет возможности изменения их углов наклона и толщин с учетом разной жесткости в опорах;
- уменьшение глубины погружения судна в грунт за счет увеличения площади (ширины) контакта по мере погружения судна в грунт и соответственно снижения удельных сил давления грунта;
- существенное снижение материалоемкости, поскольку внутри корпуса не требуется установка дополнительных конструктивных связей;
- расширение области применения за счет возможности установки (как при строительстве, так и при ремонте судов) продольных элементов на судна с обводами различной формы;
- повышение надежности конструкции, т.к. при повреждении (трещинах и разрывах) продольных элементов корпус судна остается водонепроницаемым, а за счет относительно небольшой высоты продольных элементов указанные повреждения не оказывают существенное влияние на плавучесть и устойчивость судна.
Поставленная задача решается тем, что устройство для защиты днища судна при его посадке на грунт, выполненное в виде пары замкнутых продольных элементов, расположенных симметрично относительно диаметральной плоскости судна и жестко закрепленных на обшивке днища, при этом каждый продольный элемент содержит опорную полосу, преимущественно горизонтальную, наклонные боковые стенки, верхние кромки которых жестко прикреплены к обшивке днища, и поперечные ребра жесткости, причем расстояние между верхними кромками наклонных боковых стенок больше ширины опорной полосы, отличается тем, что угол между опорной полосой и внутренней боковой стенкой больше угла между опорной полосой и внешней боковой стенкой, кроме того верхняя кромка внешней наклонной боковой стенки размещена под ближайшим к ней несущим элементом днищевого набора судна.
Кроме того, в судах с продольной системой набора днища верхняя кромка внешней наклонной боковой стенки размещена в одной вертикальной плоскости с центральной осью ближайшего к ней несущего элемента днищевого набора судна.
Кроме того, в судах с поперечной системой набора днища верхние кромки наклонных боковых стенок размещены под ближайшими к ним несущими элементами днищевого набора судна.
Сопоставительный анализ совокупности существенных признаков предлагаемого технического решения и совокупности существенных признаков прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».
При этом отличительные признаки формулы полезной модели решают следующие функциональные задачи.
Признак, указывающий что «угол между опорной полосой и внутренней боковой стенкой больше угла между опорной полосой и внешней боковой стенкой» обеспечивает оптимальные условия работы боковых стенок за счет возможности изменения их углов наклона и толщин с учетом разной жесткости в опорах, а также способствует уменьшению глубины погружения судна в грунт за счет увеличения площади (ширины) контакта.
Признак, указывающий, что «верхняя кромка внешней наклонной боковой стенки размещена под ближайшим к ней несущим элементом днищевого набора судна» позволяет передать силы давления грунта через продольные элементы на обшивку днища в его конструктивно усиленных зонах и далее на несущие конструкции судна, обеспечивая высокую прочность днища судна без необходимости установки дополнительных конструктивных связей внутри корпуса.
На фиг.1 показана конструктивная схема продольного элемента.
На фиг.2 изображен поперечный разрез судна с продольными элементами:
а) с продольной системой набора корпуса судна;
б) с поперечной системой набора корпуса судна.
На фиг.3 приведен анализ эффективности продольных элементов одинаковой высоты и с разными формами поперечных сечений.
На чертежах показаны опорная полоса 1, внутренняя 2 и внешняя 3 наклонные боковые стенки, поперечные ребра жесткости 4 продольного элемента, обшивка днища 5 судна, опоры 6 и 7, продольные подкладные полосы 8 и 9 внутренней 2 и внешней 3 наклонных боковых стенок соответственно, несущие элементы 10 днищевого набора, борт 11 и горизонтальный киль 12 судна.
Также на чертежах указаны следующие обозначения:
bmax - расстояние между верхними кромками наклонных боковых стенок 2 и 3;
bmin - ширина опорной полосы 1;
b - эффективная ширина продольного элемента при погружении судна в грунт на величину h;
h - глубина внедрения судна в грунт;
H - максимальная высота продольного элемента;
α - угол между внутренней 2 наклонной боковой стенкой и обращенной к ней поверхностью обшивки днища 5 судна;
β1 - угол между опорной полосой 1 и внешней 3 наклонной боковой стенкой;
β2 - угол между опорной полосой 1 и внутренней 2 наклонной боковой стенкой.
Устройство для защиты днища судна при его посадке на грунт выполнено в виде пары замкнутых продольных элементов, расположенных симметрично относительно диаметральной плоскости (ДП) судна и жестко закрепленных на обшивке днища 5.
Каждый продольный элемент содержит:
- преимущественно горизонтальную опорную полосу 1, для которой наибольшие не только давления грунта, но и скорости износа, и толщина которой может быть дополнительно увеличена для повышения прочности и долговечности;
- наклонные боковые стенки 2 и 3, которые работают преимущественно на сжатие, но могут воспринимать и прямые давления грунта;
- поперечные ребра жесткости 4, установленные по длине преимущественно с равным интервалом, повышают пространственную жесткость продольных элементов.
Опорные полосы 1 продольных элементов следует располагать ниже уровня горизонтального киля 12 судна.
На грунтах относительно высокой прочности это позволит избежать прямого контакта горизонтального киля 12 с грунтом.
На грунтах средней прочности возможен дополнительный контакт грунта в районе горизонтального киля 12. Этот район днища 5 является конструктивно усиленным для восприятия реакции килевой дорожки при постановках судов в док.
На грунтах с невысокой прочностью силы давления грунта могут охватывать значительную часть поверхности днища 5, включая районы с относительно низкой прочностью. Однако сила давления на эти районы будет меньше за счет первичного участия продольных элементов и конструктивно усиленных районов днища 5.
Верхние кромки наклонных боковых стенок 2 и 3 жестко прикреплены к их продольным подкладным полосам 8 и 9, предварительно приваренным к обшивке днища 5 в соответствующих опорах 6 и 7, причем верхняя кромка внешней наклонной боковой стенки 3 размещена под ближайшим к ней несущим элементом 10 днищевого набора судна.
В судах с продольной системой набора днища верхняя кромка внешней наклонной боковой стенки 3 размещена в одной вертикальной плоскости с центральной осью ближайшего к ней несущего элемента 10 днищевого набора судна, в качестве которого могут быть использованы продольная балка и/или стрингер.
В судах с поперечной системой набора днища верхние кромки наклонных боковых стенок 2 и 3 размещены под ближайшими к ним несущими элементами 10 днищевого набора судна, в качестве которых могут быть использованы стрингеры и/или бракеты и/или вертикальные ребра жесткости.
Расстояние bmax между верхними кромками наклонных боковых стенок 2 и 3 больше ширины bmin опорной полосы 1.
Угол β2 между опорной полосой 1 и внутренней боковой стенкой 2 больше угла β1 между опорной полосой 1 и внешней боковой стенкой 3, при этом разные значения указанных углов в сочетании с дополнительной возможностью разных толщин наклонных боковых стенок 2 и 3 обеспечивают выбор оптимальных условий работы данных стенок 2 и 3 с учетом возможной разной жесткости в соответствующих опорах 6 и 7.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
При посадке судна, в процессе его погружения в грунт силы давления грунта на опорную полосу 1, а также на боковые стенки 2 и 3 каждого продольного элемента передаются через продольные подкладные полосы 8 и 9 на обшивку днища 5 и далее на опоры 6 и 7.
При этом по мере внедрения судна в грунт и увеличении глубины h растет и соответствующая эффективная ширина b продольного элемента, как следствие площадь (ширина) контакта судна с грунтом увеличивается, а значения удельных сил давления грунта наоборот падают, что приводит к минимизации глубины внедрения судна в грунт h.
Параметры продольных элементов определяют расчетным путем по известным методикам.
Сила взаимодействия судна с грунтом при полном осушении равна его весовому водоизмещению. При наличии внешней конструктивной защиты днища на нее должна приходиться значительная доля этой силы, вплоть до 100% - когда нет прямого контакта обшивки днища с грунтом.
Для повышения эффективности внешней конструктивной защиты днища важна суммарная площадь зон контакта судна с грунтом, зависящая от количества продольных элементов, их протяженности вдоль судна и эффективной ширины зоны этого контакта. Учитывая, что продольные элементы погружаются в грунт (тем больше, чем меньшие его сопротивление), эффективная ширина зоны контакта может меняться.
Правила Российского морского регистра судоходства предусматривают связь контактных давлений p с осадкой судна d и площадью контакта A:
При заданной силе контактных давлений p, равной весу судна, и проектной осадке судна d это позволяет оценить необходимую площадь контакта A для внешней конструктивной защиты.
При заданном количестве продольных элементов и их протяженности вдоль судна определению подлежит эффективная ширина продольных элементов b с учетом формы их поперечного сечения и глубины внедрения в грунт h.
Как видно на фиг.3, асимметричная форма поперечного сечения при уменьшении угла наклона α способствует увеличению ширины зоны поддержания (контакта) и соответственно повышает эффективность работы продольных элементов.
Claims (3)
1. Устройство для защиты днища судна при его посадке на грунт, выполненное в виде пары замкнутых продольных элементов, расположенных симметрично относительно диаметральной плоскости судна и жестко закрепленных на обшивке днища, при этом каждый продольный элемент содержит опорную полосу, преимущественно горизонтальную, наклонные боковые стенки, верхние кромки которых жестко прикреплены к обшивке днища, и поперечные ребра жесткости, причем расстояние между верхними кромками наклонных боковых стенок больше ширины опорной полосы, отличающееся тем, что угол между опорной полосой и внутренней боковой стенкой больше угла между опорной полосой и внешней боковой стенкой, кроме того, верхняя кромка внешней наклонной боковой стенки размещена под ближайшим к ней несущим элементом днищевого набора судна.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в судах с продольной системой набора днища верхняя кромка внешней наклонной боковой стенки размещена в одной вертикальной плоскости с центральной осью ближайшего к ней несущего элемента днищевого набора судна.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в судах с поперечной системой набора днища верхние кромки наклонных боковых стенок размещены под ближайшими к ним несущими элементами днищевого набора судна.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021114349U RU206393U1 (ru) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | Устройство для защиты днища судна при его посадке на грунт |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021114349U RU206393U1 (ru) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | Устройство для защиты днища судна при его посадке на грунт |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU206393U1 true RU206393U1 (ru) | 2021-09-08 |
Family
ID=77663305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021114349U RU206393U1 (ru) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | Устройство для защиты днища судна при его посадке на грунт |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU206393U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU215629U1 (ru) * | 2022-04-22 | 2022-12-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Устройство для защиты днища с продольной системой набора при посадке судна на грунт |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1100000A1 (ru) * | 1983-04-28 | 1984-06-30 | Калининградский технический институт рыбной промышленности и хозяйства | Днищевое перекрытие корпуса судна с навесной системой набора |
| SU1106724A1 (ru) * | 1983-05-19 | 1984-08-07 | Калининградский технический институт рыбной промышленности и хозяйства | Днищевое перекрытие корпуса судна с навесным набором |
| AU2004201571A1 (en) * | 2003-04-17 | 2004-11-04 | Richard John Owens | A watercraft hull |
| CN201545169U (zh) * | 2009-12-07 | 2010-08-11 | 江苏科技大学 | 一种抗冲击船底结构 |
| CN102407920A (zh) * | 2011-11-21 | 2012-04-11 | 哈尔滨工程大学 | 船体箱型梁抗冲击防护结构 |
| RU2559062C1 (ru) * | 2014-08-25 | 2015-08-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Днищевое перекрытие судна |
| RU171766U1 (ru) * | 2017-01-24 | 2017-06-15 | Бакулин Евгений Константинович | Конструкция судна с защитой от повреждения |
-
2021
- 2021-05-21 RU RU2021114349U patent/RU206393U1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1100000A1 (ru) * | 1983-04-28 | 1984-06-30 | Калининградский технический институт рыбной промышленности и хозяйства | Днищевое перекрытие корпуса судна с навесной системой набора |
| SU1106724A1 (ru) * | 1983-05-19 | 1984-08-07 | Калининградский технический институт рыбной промышленности и хозяйства | Днищевое перекрытие корпуса судна с навесным набором |
| AU2004201571A1 (en) * | 2003-04-17 | 2004-11-04 | Richard John Owens | A watercraft hull |
| CN201545169U (zh) * | 2009-12-07 | 2010-08-11 | 江苏科技大学 | 一种抗冲击船底结构 |
| CN102407920A (zh) * | 2011-11-21 | 2012-04-11 | 哈尔滨工程大学 | 船体箱型梁抗冲击防护结构 |
| RU2559062C1 (ru) * | 2014-08-25 | 2015-08-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Днищевое перекрытие судна |
| RU171766U1 (ru) * | 2017-01-24 | 2017-06-15 | Бакулин Евгений Константинович | Конструкция судна с защитой от повреждения |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU215629U1 (ru) * | 2022-04-22 | 2022-12-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Устройство для защиты днища с продольной системой набора при посадке судна на грунт |
| RU216642U1 (ru) * | 2022-04-22 | 2023-02-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Устройство для защиты днища с поперечной системой набора при посадке судна на грунт |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102440200B1 (ko) | 부유 해양 플랫폼(floating offshore platform) | |
| RU2374120C2 (ru) | Конструкция передней части судна вытеснительного типа | |
| RU2532447C2 (ru) | Плавучая морская добывающая платформа | |
| RU96116516A (ru) | Плавучая платформа | |
| PL171567B1 (pl) | Kadlub statku PL PL PL | |
| CN105696517A (zh) | 新型漂浮式防波堤 | |
| US6220194B1 (en) | Hull construction | |
| RU206393U1 (ru) | Устройство для защиты днища судна при его посадке на грунт | |
| RU206373U1 (ru) | Устройство для защиты днища судна при его посадке на грунт | |
| CN207281280U (zh) | 一种用于船底嵌入式声呐的低应力集中内凹基座结构 | |
| CN107458551A (zh) | 多重浮力平稳航行或停泊船体 | |
| RU215629U1 (ru) | Устройство для защиты днища с продольной системой набора при посадке судна на грунт | |
| RU216642U1 (ru) | Устройство для защиты днища с поперечной системой набора при посадке судна на грунт | |
| RU2482993C1 (ru) | Устройство для спуска и подъема судов | |
| US4867090A (en) | Forward deck construction for a swath or catamaran-type vessel | |
| US1352998A (en) | Construction of ships | |
| US20150144049A1 (en) | Buoyant, Variably Buoyant and Non-Buoyant Foil Structures for Marine Vessels and Watercraft | |
| US4936237A (en) | Dual boat hull | |
| CN211494414U (zh) | 一种远海救助船的下沉式救助平台 | |
| RU2719650C1 (ru) | Способ транспортировки самоподъемной плавучей буровой установки | |
| CN209905012U (zh) | 一种用于海上风电安装平台升降系统的防浪装置 | |
| RU2743456C1 (ru) | Стабилизатор позиционирования плавающего объекта (варианты) | |
| RU2785310C1 (ru) | Гидродинамический якорь | |
| RU2256026C2 (ru) | Способ для защиты акватории водного бассейна от загрязнения нефтепродуктами, вытекающими из танков затонувшего судна | |
| RU149544U1 (ru) | Днищевое перекрытие судна |