RU2611668C1 - Method of strengthening of inflated constructions (versions) - Google Patents

Method of strengthening of inflated constructions (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2611668C1
RU2611668C1 RU2016103509A RU2016103509A RU2611668C1 RU 2611668 C1 RU2611668 C1 RU 2611668C1 RU 2016103509 A RU2016103509 A RU 2016103509A RU 2016103509 A RU2016103509 A RU 2016103509A RU 2611668 C1 RU2611668 C1 RU 2611668C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inflatable
truss
shell structure
inflated
constructions
Prior art date
Application number
RU2016103509A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Юрьевич Нилиц
Original Assignee
Дмитрий Юрьевич Нилиц
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Юрьевич Нилиц filed Critical Дмитрий Юрьевич Нилиц
Priority to RU2016103509A priority Critical patent/RU2611668C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2611668C1 publication Critical patent/RU2611668C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B7/00Collapsible, foldable, inflatable or like vessels
    • B63B7/06Collapsible, foldable, inflatable or like vessels having parts of non-rigid material
    • B63B7/08Inflatable
    • B63B7/082Inflatable having parts of rigid material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Tents Or Canopies (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention is relevant to small-size shipbuilding and ships of special purpose. It proposes four approaches to intensifying inflated constructions. Upon the first approach shell structure is used for strengthening of inflated constructions. This structure is strained by force of excess pressure of working environment. Inflated plane truss is fastened into the mentioned structure along symmetry axis. Upon the second approach shell structure is used for strengthening of inflated constructions. This structure is strained by force of excess pressure of working environment. Solid plane truss is fastened into the mentioned structure along symmetry axis. Upon the third approach shell structure is used for strengthening of inflated constructions. This structure is strained by force of excess pressure of working environment. Solid truss is fastened into the mentioned structure along symmetry axis. Upon the fourth approach shell structure is used for strengthening of inflated constructions. This structure is strained by force of excess pressure of working environment. Space inflatable truss is fastened into the mentioned structure along symmetry axis.
EFFECT: simplicity of formation of shell structure rigidity, increase of assembly rate and decrease of ship weight is achieved.
4 cl, 14 dwg

Description

Изобретение относится к маломерному судостроению, в частности к надувным маломерным судам с надувным корпусом, преимущественно к туристическим, прогулочным, спортивным и для других целей судам моторного, гребного или парусного типа, и судам специального назначения и конструкциям, таких как плоты или надувные переходы (судовые мостики), а также к космической промышленности, авиастроению, автомобилестроению, мобильным сооружениям быстрого развертывания служб МО и МЧС (госпитали, палатки, ангары, иные строительные конструкции).The invention relates to small-sized shipbuilding, in particular to small-sized inflatable vessels with an inflatable hull, mainly to tourist, pleasure, sports and for other purposes motor, rowing or sailing vessels, and special-purpose vessels and structures, such as rafts or inflatable transitions (ship bridges), as well as to the space industry, aircraft, automotive, mobile structures for the rapid deployment of the Ministry of Defense and the Ministry of Emergencies (hospitals, tents, hangars, other building structures).

Известные надувные моторные маломерные суда имеют общий принцип строения.Known inflatable motor small boats have a general construction principle.

Верхний надувной корпус, цилиндрической или иной U-образной формы, замкнутый в корме транцем или надувным элементом или незамкнутый, надувной корпус может быть образован двумя надувными по оси симметрии баллонами, закрепленными между собой каркасом или дном, или иным способом. Дно, которое может быть надувным или жестким (RIB) из различных материалов, таких как пластик, смолы с армированием различных тканей, волокон, нитей или металла, или корпус изготовлен из дерева. Имеются маломерные суда, имеющие жесткий корпус, а в верхней части бортов или по периметру закреплен надувной борт, который служит дополнительным средством для плавучести судна. Известны суда имеющие фальшборт и суда катамаранного типа, которые имеют оболочечную конструкцию, напряженную избыточным давлением рабочей среды (воздухом). Как правило, эти конструкции имеют цилиндрическую удлиненную обтекаемую форму.The upper inflatable body, cylindrical or other U-shaped, closed in the stern with a transom or inflatable element or open, the inflatable body can be formed by two balloons inflated along the axis of symmetry, fixed to each other by a frame or bottom, or in another way. The bottom, which can be inflatable or rigid (RIB) of various materials, such as plastic, resins with reinforcement of various fabrics, fibers, threads or metal, or the body is made of wood. There are small vessels with a rigid hull, and an inflatable board is fixed in the upper part of the sides or around the perimeter, which serves as an additional means for the buoyancy of the vessel. Known vessels with bulwarks and catamaran vessels, which have a shell structure, stressed by excessive pressure of the working medium (air). Typically, these structures have a cylindrical elongated streamlined shape.

Надувной фальшборт устанавливается на надувной корпус судна с целью защитить судно от брызг и волн во время движения. Фальшборт увеличивает продольную жесткость надувного судна.An inflatable bulwark is installed on the inflatable hull of the ship in order to protect the ship from splashes and waves during movement. The bulwark increases the longitudinal stiffness of the inflatable ship.

Катамараны характеризуются тем, что имеют два плавучих образования (скеги) по днищу, которые расположены симметрично друг другу и равноудалены от оси симметрии днища к правому и левому бортам. Тримараны имеют катамаранную конструкцию, только по оси симметрии, продольно, установлен еще один скег. Тримараны могут перемещать больший вес, но проигрывают катамаранам в скорости.Catamarans are characterized by the fact that they have two floating formations (skegs) along the bottom, which are located symmetrically to each other and are equidistant from the axis of symmetry of the bottom to the right and left sides. Trimarans have a catamaran design, only along the axis of symmetry, longitudinally, another skeg is installed. Trimarans can carry more weight, but lose to catamarans in speed.

Существуют различные варианты плавсредств, таких как плоты или временные надувные переходы между судами, которым требуется поперечная и продольная жесткость.There are various options for boats, such as rafts or temporary inflatable crossings between vessels that require lateral and longitudinal stiffness.

Известен патент РФ на полезную модель №99763 (заявлен 01.07.2010, опубликован 27.11.2010), где роль скегов играют замкнутые или нет надувные баллоны, которые соединены между собой силовым каркасом, а к основным надувным баллонам для образования глиссирующей поверхности присоединены малые поплавки.A patent of the Russian Federation for utility model No. 99763 (filed July 1, 2010, published November 27, 2010) is known, where the role of skegs is played by inflatable balloons, whether or not closed, which are interconnected by a power frame, and small floats are attached to the main inflatable balloons to form a planing surface.

Известен патент РФ на полезную модель №148315 (заявлен 04.04.2014, опубликован 10.12.2014), в котором регулировка ширины подошвы скега осуществляется за счет баллона скега, в котором продольно устанавливается перегородка, которая фиксирует высоту баллона скега, а ширина двух долей образованных перегородкой единого баллона задана в зависимости от необходимой ширины подошвы скега.There is a patent of the Russian Federation for utility model No. 148315 (filed April 4, 2014, published December 10, 2014) in which the width of the skeleton sole is adjusted by means of the skeg cylinder, in which a partition is installed longitudinally, which fixes the height of the skeg cylinder, and the width of two lobes formed by the partition a single cylinder is set depending on the required width of the sole of the skeg.

Однако приведенные конструкции обладают рядом существенных ограничений.However, the above constructions have a number of significant limitations.

Как-то надувной корпус имеет цилиндрическую U-образную или иную форму, который несет на себе большие продольные и поперечные нагрузки. Корпус состоит из баллона, как правило, цилиндрической формы, в котором, при необходимости, имеются по правому и левому борту герметичные поперечные переборки, которые создают независимые отсеки, повышающие живучесть судна. При разрушении одной секции целыми остаются, как минимум, одна или две секции, в некоторых случаях в корпусах секций больше.Somehow the inflatable body has a cylindrical U-shaped or other shape, which bears large longitudinal and transverse loads. The hull consists of a cylinder, usually of a cylindrical shape, in which, if necessary, there are sealed transverse bulkheads on the right and left sides, which create independent compartments that increase the survivability of the vessel. When one section is destroyed, at least one or two sections remain intact, in some cases there are more sections.

Поперечной жесткости можно добиться, если поперек установить по крайней мере один надувной элемент.Transverse stiffness can be achieved if at least one inflatable element is installed across.

Однако у надувных судов слабым местом является продольная жесткость. Если в кокпите судна не равномерно распределен вес, например, в носовой и в кормовой частях, надувной корпус изгибается, и судно теряет свои ходовые качества. В судах, где применяют деревянную слань (пайолы) в кокпите жесткость частично решается, однако не полностью и к тому же суда с пайолами менее мобильны, требуют дополнительных усилий по сборке, и значительно увеличивается вес. В судах с надувным дном жесткости можно добиться, если по периметру в кокпите установить жесткий продольный рамный каркас. Сам каркас имеет избыточный вес, требует достаточно времени для сборки, имеет неудобные габариты.However, inflatable vessels have a weak point in longitudinal rigidity. If the weight in the cockpit of the vessel is not evenly distributed, for example, in the bow and stern, the inflatable hull bends and the ship loses its driving performance. In ships where wooden shale (flooring) is used in the cockpit, the rigidity is partially solved, but not completely, and the court with floorboards is less mobile, require additional assembly efforts, and the weight increases significantly. In vessels with an inflatable bottom, rigidity can be achieved if a rigid longitudinal frame frame is installed around the perimeter in the cockpit. The frame itself is overweight, requires enough time for assembly, has uncomfortable dimensions.

В маломерных надувных судах катамаранного и тримаранного типа частично продольную жесткость обеспечивают надувные образования (скеги), а если у таких судов присоединяют фальшборт, то судно приобретает еще дополнительную жесткость.In small-sized inflatable vessels of the catamaran and trimaran type, inflatable formations (skegs) provide partially longitudinal stiffness, and if a bulwark is attached to such vessels, the vessel acquires additional rigidity.

Надувные плоты имеют множество вариантов конструкции, но у всех есть общая особенность. Надувной плот имеет секции, образованные внутренними перегородками, закрепленными на внутренние поверхности оболочечной конструкции, которые создают объемный мат, либо секции состоят из надувных баллонов цилиндрической формы, скрепленных поочередно друг с другом. Тот же метод используется для изготовления судовых мостиков перехода. Всем этим конструкциям необходима поперечная и продольная жесткость.Inflatable rafts have many design options, but everyone has a common feature. An inflatable raft has sections formed by internal partitions fixed to the inner surfaces of the shell structure, which create a three-dimensional mat, or sections consist of inflatable cylinders of cylindrical shape fastened alternately to each other. The same method is used to make ship bridge bridges. All of these structures require lateral and longitudinal rigidity.

В авиастроении в конструкции надувного крыла и корпуса, а также используются надувные скеги шасси, всем им необходима продольная жесткость.In the aircraft industry, the design of the inflatable wing and body, as well as the use of inflatable skegs of the chassis, all of them need longitudinal rigidity.

В автостроении есть категория автотранспорта, в которой применяются объемные колеса, эта торовая оболочечная конструкция требует дополнительной жесткости.In the automotive industry there is a category of motor vehicles in which volumetric wheels are used, this torus shell construction requires additional rigidity.

Большие и малые помещения быстрого развертывания, применяемых МО, МЧС, в космической промышленности также требуются жесткие надувные конструкции, такие, как мачты для радиоантенн, солнечные паруса, плоскости для размещения солнечных батарей, надувные переходы и т.д.Large and small rapidly deployed premises used by the Ministry of Defense and Emergencies in the space industry also require rigid inflatable structures, such as masts for radio antennas, solar sails, planes for solar panels, inflatable transitions, etc.

В строительстве ангаров, стадионов, катков, складов, надувных домкратов, требуется дополнительная жесткость.In the construction of hangars, stadiums, skating rinks, warehouses, inflatable jacks, additional rigidity is required.

Издательством Иркутского государственного технического университета за 2006 год, была опубликована монография, «Эластичные Механизмы и Конструкции». Авторы книги В.Н. Шихирин, В.Ф. Ионова, О.В. Шальнев, В.И. Котляренко. Книга может быть полезна студентам, аспирантам, научным работникам и инженерам, занимающимся конструированием, эксплуатацией эластичных механизмов, аварийно-спасательного и инженерного оборудования и исследованием их свойств. В книге изложен многолетний опыт создания и исследования мягких оболочек, эластичных пневматических конструкций, мягких конструкционных материалов и, так называемых, торовых технологий и перспективы их использования в промышленности.The publishing house of the Irkutsk State Technical University in 2006, published a monograph, "Elastic Mechanisms and Structures." The authors of the book V.N. Shikhirin, V.F. Ionova, O.V. Shalnev, V.I. Kotlyarenko. The book may be useful to students, graduate students, researchers and engineers involved in the design, operation of elastic mechanisms, rescue and engineering equipment and the study of their properties. The book sets out many years of experience in the creation and study of soft shells, flexible pneumatic structures, soft structural materials and so-called torus technologies and the prospects for their use in industry.

К эластичным механизмам (механизмам с эластичными элементами) относятся мягкие, предварительно напряженные избыточным давлением рабочей среды, оболочечные конструкции.Elastic mechanisms (mechanisms with elastic elements) include soft, prestressed overpressure of the working medium, shell structures.

В монографии описываются замкнутые пузырьковые системы, которые близко подходят к решению задачи создать верхний надувной корпус упругим и жестким. Однако такая система до конца не решает поставленную задачу.The monograph describes closed bubble systems that are close to solving the problem of creating an upper inflatable body resilient and rigid. However, such a system does not completely solve the task.

Упругость для надувных судов необходима для компактности сборки, жесткость корпуса судна необходима для ходовых характеристик в процессе эксплуатации.The elasticity for inflatable ships is necessary for compact assembly, the rigidity of the hull is necessary for driving characteristics during operation.

Данная монография является научным описанием мягких оболочек и их механических возможностей, и в отношении заявляемого решения имеет общие признаки, а именно оболочечная конструкция, напряженная избыточным давлением рабочей среды.This monograph is a scientific description of soft shells and their mechanical capabilities, and with respect to the proposed solution has common features, namely the shell structure, stressed by overpressure of the working medium.

Предложенная в данной заявке конструкция обладает достаточной технической простотой формирования жесткости оболочечной конструкции, напряженной избыточным давлением рабочей среды, удешевляет технологический процесс производства жесткости надувного корпуса, увеличивает скорость сборки и уменьшает вес судна. Перечисленные преимущества являются техническим результатом предлагаемого решения.The design proposed in this application has the sufficient technical simplicity of forming the rigidity of the shell structure, which is stressed by the overpressure of the working medium, reduces the cost of the production process of rigidity of the inflatable hull, increases the speed of assembly and reduces the weight of the vessel. The listed advantages are the technical result of the proposed solution.

Заявителем проведен патентный поиск по данной теме. Он показал, что предлагаемая совокупность существенных признаков не обнаружена. Поэтому данное изобретение можно считать новым изобретением.The applicant has conducted a patent search on this topic. He showed that the proposed combination of essential features was not found. Therefore, this invention can be considered a new invention.

Сущность предлагаемого изобретения и практическая его работоспособность поясняется чертежами и нижеследующим описанием.The essence of the invention and its practical performance is illustrated by the drawings and the following description.

Известны жесткие конструкции, такие как плоские фермы, состоящие из поясов нижнего и верхнего, образующих контур фермы и решетки, состоящей из раскосов и стоек. Такие жесткие конструкции изготавливаются из металлов, бетона, дерева, пластика и других жестких материалов.Rigid structures are known, such as flat trusses, consisting of lower and upper belts, forming the contour of the truss and a lattice consisting of braces and struts. Such rigid structures are made of metals, concrete, wood, plastic and other hard materials.

Пояса фермы работают на продольные усилия, решетка ферм воспринимает поперечную нагрузку. Если все стержни лежат на одной плоскости, ферма называется плоской. Если плоские фермы соединить между собой, появится пространственная ферма, имеющая от двух и более граней.Truss belts work on longitudinal efforts, the lattice of farms perceives lateral loading. If all the rods are on the same plane, the truss is called flat. If the flat trusses are interconnected, a spatial truss appears with two or more faces.

В интернете на сайте http://window.edu.ru/resource/250/65250/files/ystu04.pdf опубликовано Учебное пособие для студентов «Металлические конструкции», где подробно описаны конструкции и их свойства.On the Internet at the website http://window.edu.ru/resource/250/65250/files/ystu04.pdf, a textbook for students “Metal Structures” was published, which describes structures and their properties in detail.

Конструктивные элементы, о которых идет речь ниже, являются фермами, которые могут быть плоскими и пространственными и которые являются элементами оболочечной конструкции (см. Википедия: Фермой называется жесткая конструкция из прямолинейных стержней, соединенных на концах шарнирами. Если все стержни фермы лежат в одной плоскости, ферма называется плоской. Места соединения стержней фермы называют узлами. Все внешние нагрузки к ферме прикладываются только в узлах. При расчете фермы трением в узлах и весом стержней (по сравнению с внешними нагрузками) пренебрегают или распределяют веса стержней по узлам. Тогда на каждый из стержней фермы будут действовать две силы, приложенные к его концам, которые при равновесии могут быть направлены только вдоль стержня. Следовательно, можно считать, что стержни фермы работают только на растяжение или на сжатие;The structural elements discussed below are trusses that can be flat and spatial and that are shell structure elements (see Wikipedia: A truss is a rigid structure made of straight rods connected at their ends by hinges. If all the truss rods are in the same plane , the truss is called flat. The joints of the truss rods are called nodes. All external loads are applied to the truss only at the nodes. When calculating the truss by friction in the knots and the weight of the rods (compared to the external loads) neglect or distribute the weights of the rods over the nodes. Then, two forces applied to its ends will act on each of the rods of the truss, which at equilibrium can be directed only along the rod. Therefore, we can assume that the truss rods work only in tension or on compression;

См. Википедия.

Figure 00000001
(фр.
Figure 00000002
, от лат.
Figure 00000003
прочный) - стержневая система в строительной механике, остающаяся геометрически неизменяемой после замены ее жестких узлов шарнирными. В элементах фермы, при отсутствии расцентровки стержней и вне узловой нагрузки, возникают только усилия растяжения-сжатия. Фермы образуются из прямолинейных стержней, соединенных в узлах).See Wikipedia.
Figure 00000001
(fr.
Figure 00000002
, from lat.
Figure 00000003
durable) - the core system in structural mechanics, which remains geometrically unchanged after replacing its rigid nodes with articulated ones. In the elements of the farm, in the absence of alignment of the rods and outside the nodal load, only tensile-compression forces arise. Farms are formed from rectilinear rods connected in nodes).

Ферма состоит из элементов: пояс, стойка, раскос, шпренгель (опорный раскос).The farm consists of elements: a belt, a rack, a brace, a sprengel (a brace).

Пространственные фермы образуют жесткий пространственный брус, способный воспринимать нагрузку, действующую в любом направлении. Каждая грань такого бруса представляет собой плоскую ферму).Spatial trusses form a rigid spatial beam, able to absorb the load acting in any direction. Each face of such a bar is a flat truss).

В данном изобретении предложена конструкция различных надувных ферм, предварительно напряженных избыточным давлением рабочей среды, помещаемых в оболочечные конструкции.The present invention proposed the construction of various inflatable farms, prestressed by excessive pressure of the working medium, placed in shell structures.

Сущность предлагаемого способа можно охарактеризовать следующим образом.The essence of the proposed method can be characterized as follows.

Способ усиления надувных конструкций, включающих оболочечную конструкцию, напряженную избыточным давлением рабочей среды, характеризующийся тем, что в нее по оси симметрии закрепляют надувную плоскую ферму, образованную из двух поясов, надувных цилиндрических баллонов и раскосов, надувного цилиндра, который закрепляют на пояса.The method of reinforcing inflatable structures, including a shell structure, stressed by the overpressure of the working medium, characterized in that an inflatable flat truss formed from two zones, inflatable cylindrical cylinders and braces, an inflatable cylinder, which is fixed on the belt, is fixed in it along the axis of symmetry.

Способ усиления надувных конструкций, включающих оболочечную конструкцию, напряженную избыточным давлением рабочей среды, характеризующийся тем, что в нее по оси симметрии закрепляют надувную конструкцию сплошной плоской фермы.The method of reinforcing inflatable structures, including a shell structure, stressed by the overpressure of the working medium, characterized in that an inflatable structure of a continuous flat truss is fixed in it along the axis of symmetry.

Способ усиления надувных конструкций, включающих оболочечную конструкцию, напряженную избыточным давлением рабочей среды, характеризующийся тем, что в нее по оси симметрии закрепляют надувную конструкцию сплошной фермы, состоящей из двухслойного эластичного материала, между слоями сплетены полиамидные нити, при этом оба слоя эластичной ткани по периметру их свободных краев герметично закрепляют между собой.The method of reinforcing inflatable structures, including a shell structure, strained with excess pressure of the working medium, characterized in that an inflatable structure of a continuous truss consisting of a two-layer elastic material is fixed along the axis of symmetry, polyamide yarns are woven between the layers, while both layers of elastic fabric around the perimeter their free edges are hermetically fixed to each other.

Способ усиления надувных конструкций, включающих оболочечную конструкцию, напряженную избыточным давлением рабочей среды, характеризующийся тем, что в нее по оси симметрии закрепляют пространственную надувную ферму.A method of reinforcing inflatable structures, including a shell structure, stressed by excessive pressure of the working medium, characterized in that a spatial inflatable truss is fixed along it on the axis of symmetry.

Надувной цилиндрический корпус маломерного судна несет на себе поперечные нагрузки, т.е. на сжатие и растяжение. Чем длиннее надувной корпус, тем меньшие нагрузки он может вынести, при возрастающих нагрузках он изгибается, тем самым происходит деформирование корпуса состоящего из надувного корпуса и дна судна. Теоретически, если создать избыточное давление в 1-6 атмосферы, надувной корпус мог бы отвечать техническим характеристикам жесткого маломерного судна изготовленного из металла, пластика, дерева или иных жестких материалов. Но так как надувные маломерные суда изготавливаются из эластичных материалов и имеют швы соединений, то если не сама эластичная ткань, то соединительные швы не выдерживают необходимого давления и нагрузок. В настоящий момент не известны технологии, создающие бесшовные надувные суда.The inflatable cylindrical hull of a small vessel carries transverse loads, i.e. for compression and tension. The longer the inflatable hull, the smaller loads it can bear, with increasing loads it bends, thereby deforming the hull consisting of an inflatable hull and the bottom of the vessel. Theoretically, if an overpressure of 1-6 atmospheres was created, the inflatable hull could meet the technical characteristics of a rigid small-sized vessel made of metal, plastic, wood or other hard materials. But since inflatable small boats are made of elastic materials and have joint seams, then if not the elastic fabric itself, then the joint seams do not withstand the necessary pressure and loads. Currently, no technology is known that creates seamless inflatable ships.

Плоская надувная ферма, имеющая надувные раскосы, по характеристикам равна сплошной надувной объемной плоской ферме из того же эластичного материала, разница только в том, что сплошную поверхность проще и дешевле изготовить.A flat inflatable truss having inflatable braces is equal in characteristics to a continuous inflatable volumetric flat truss from the same elastic material, the only difference is that a continuous surface is simpler and cheaper to manufacture.

Эластичные ткани состоят из эластичного материала, который, может быть изготовлен из армирующей ткани, которая с двух сторон покрыта воздухонепроницаемым защитным слоем полимера поливинилхлорида ПВХ (PVC). Армирующий слой держит форму, и нагрузки, а полимер защищает ткань от истирания, раздира, ультрафиолетового излучения, агрессивной химической среды и воздухонепроницаем. В зависимости от толщины слоев полимера и толщины нитей плетения армирующей ткани, материал может быть по плотности гр./см.2 легче или тяжелее. В зависимости от габаритов маломерного судна для его создания используются ткани разной плотности.Elastic fabrics consist of an elastic material, which can be made of reinforcing fabric, which is coated on both sides with an airtight protective layer of polyvinyl chloride (PVC) polymer. The reinforcing layer holds the shape and the load, while the polymer protects the fabric from abrasion, laceration, ultraviolet radiation, aggressive chemical environment and is airtight. Depending on the thickness of the polymer layers and the thickness of the weaving threads of the reinforcing fabric, the material may be lighter or heavier in density g / cm 2. Depending on the size of the small vessel, fabrics of different densities are used to create it.

Предлагается (Фиг. 1) в оболочечную конструкцию 1, напряженную избыточным давлением рабочей среды, в которой требуется поперечная и продольная жесткость, по оси симметрии установить из эластичной ткани надувную ферму 5, которая при избыточном давлении воздуха примет надлежащую форму и жесткость. Ферма изготавливается из двух поясов 3 - надувных цилиндрических баллонов, и раскосов 4 - надувного цилиндра, который закрепляется между двух поясов таким образом, что на надувных поясах размечаются места присоединения раскосов, а надувной цилиндр размечается на равные отрезки, которые будут служить раскосами и по разметке закрепляется на пояса; при необходимости могут быть установлены надувные стойки 2. После подачи избыточного давления в пояса и в надувной цилиндр последний изламывается по точкам, закрепленным на поясах. Таким образом, мы получаем надувную ферму 5, напряженную избыточным давлением воздуха. В совокупности с надувным баллоном и закрепленной изнутри надувной фермой корпус судна приобретет жесткость, достаточную, чтобы выдерживать поперечные нагрузки. Раскосы могут изготавливаться не только из сплошного длинного надувного цилиндра, но и из отдельных независимых цилиндров необходимой длины. В этом случае каждый цилиндр должен иметь воздушный клапан, закрепленный на оболочечной конструкции, либо иметь более сложную конструкцию воздухопровода.It is proposed (Fig. 1) in a shell structure 1, which is stressed by the overpressure of the working medium in which transverse and longitudinal stiffness is required, to install an inflatable truss 5 from elastic fabric on the axis of symmetry, which will take the proper shape and stiffness with excess air pressure. The farm is made of two belts 3 - inflatable cylindrical cylinders, and braces 4 - an inflatable cylinder, which is fixed between the two belts in such a way that on the inflatable belts the points of joining of the braces are marked, and the inflatable cylinder is marked out into equal segments that will serve as braces and for marking fixed to the belt; if necessary, inflatable racks can be installed 2. After applying excess pressure to the belts and the inflatable cylinder, the latter breaks down at points fixed on the belts. Thus, we get an inflatable farm 5, stressed by excess air pressure. Together with an inflatable balloon and an inflatable truss fixed from the inside, the hull will gain rigidity sufficient to withstand lateral loads. Braces can be made not only from a continuous long inflatable cylinder, but also from separate independent cylinders of the required length. In this case, each cylinder must have an air valve fixed to the shell structure, or have a more complex air duct structure.

Предлагается (Фиг. 2) в оболочечную конструкцию 1, напряженную избыточным давлением рабочей среды по оси симметрии установить из эластичной ткани надувную конструкцию сплошной плоской фермы 6, которая при избыточном давлении воздуха примет надлежащую форму и жесткость.It is proposed (Fig. 2) in the shell structure 1, tensioned by the excess pressure of the working medium along the axis of symmetry to install from an elastic fabric an inflatable structure of a continuous flat truss 6, which will take the appropriate shape and stiffness with excess air pressure.

Сплошная ферма изготавливается из эластичного материала и имеет две поверхности, выкроенные по форме прямоугольника или трапеции или иной формы, которая повторяет контур среза оболочечной конструкции по оси симметрии. Две поверхности по периметру между собой герметично закрепляются и имеют между собой внутренние перегородки, которые по двум своим свободным краями или по периметру закрепляются (Фиг. 4) вдоль оси симметрии 8 или (Фиг. 5) поперек 9 или (Фиг. 6) закрепляются под углом 10 оси симметрии как раскосы по всей длине сплошной фермы и формируют треугольные или прямоугольные, или продольные, или поперечные напряженные объемные секции. Толщина сплошной плоской фермы может зависеть от ширины перегородки, а длинна и высота может зависеть от кроя эластичного материала формирующих объемную фигуру надувной фермы.A solid truss is made of elastic material and has two surfaces cut out in the shape of a rectangle or trapezoid or other shape, which repeats the contour of a section of the shell structure along the axis of symmetry. Two surfaces around the perimeter are hermetically fixed to each other and have internal partitions between them, which are fixed along their two free edges or around the perimeter (Fig. 4) along the axis of symmetry 8 or (Fig. 5) across 9 or (Fig. 6) are fixed under angle of 10 axis of symmetry as braces along the entire length of a continuous truss and form triangular or rectangular, or longitudinal, or transverse stressed volume sections. The thickness of a continuous flat truss can depend on the width of the partition, and the length and height can depend on the cut of the elastic material forming a three-dimensional figure of the inflatable truss.

Известна эластичная ткань (Фиг. 7), состоящая из двух поверхностей 11, она может быть изготовлена из армирующей ткани. Две поверхности с наружной стороны покрыты, воздухонепроницаемым защитным слоем полимера, например, поливинилхлорида - ПВХ (PVC). Армирующая ткань держит форму и нагрузки, а полимер защищает ткань от истирания, раздира, ультрафиолетового излучения, агрессивной химической среды и воздухонепроницаем. Два слоя эластичной ткани с внутренней стороны сплетены прочными нитями 12 из полиэстера. Нити расположены между собой на небольшом расстоянии на 1 см2, их количество может достигать 20-40 шт. Если два слоя эластичной ткани по периметру их свободных краев герметично закрепить между собой и создать напряжение избыточным давлением рабочей среды, конструкция примет форму объемного мата. Толщина мата будет зависеть от длины нитей, сплетающих две поверхности эластичной ткани. Благодаря прочности полиамидных нитей и их частому расположению на внутренних поверхностях эластичной ткани, конструкция может выдерживать большое внутреннее давление. Ели из ткани создать (Фиг. 3) объемный мат в форме сплошной плоской фермы 7 и дать избыточное давление от 0,5 до 1 атмосферы, то конструкция будет иметь отличные характеристики по жесткости в рабочем, напряженном состоянии и обладать хорошей эластичностью в нерабочем состоянии.Known elastic fabric (Fig. 7), consisting of two surfaces 11, it can be made of reinforcing fabric. Two surfaces on the outside are covered with an airtight protective layer of polymer, for example, polyvinyl chloride - PVC. The reinforcing fabric holds its shape and loads, while the polymer protects the fabric from abrasion, laceration, ultraviolet radiation, aggressive chemical environment and is airtight. Two layers of elastic fabric on the inside are woven with durable polyester yarn 12. The threads are located at a small distance of 1 cm 2 , their number can reach 20-40 pcs. If two layers of elastic fabric around the perimeter of their free edges are hermetically fixed to each other and tension is created by excessive pressure of the working medium, the design will take the form of a volume mat. The thickness of the mat will depend on the length of the threads that weave the two surfaces of the elastic fabric. Due to the strength of the polyamide yarns and their frequent location on the inner surfaces of the elastic fabric, the structure can withstand large internal pressure. If you create a bulk mat (Fig. 3) from a fabric in the form of a continuous flat truss 7 and give an excess pressure of 0.5 to 1 atmosphere, the design will have excellent stiffness characteristics in a working, stressed state and have good elasticity in a non-working state.

Предлагается также (Фиг. 3) в оболочечную конструкцию 1, напряженную избыточным давлением рабочей среды, по оси симметрии закрепить надувную конструкцию сплошной фермы 7. Ферма (Фиг. 7) состоит из двухслойного эластичного материала 11, между которым сплетены полиамидные нити 12. Материал закраивается по форме, там, где это необходимо, совпадающей с очертанием линии продольного слеза в диаметральной плоскости корпуса. Два слоя эластичной ткани по периметру их свободных краев герметично закрепляется между собой, и при создании напряжения избыточным давлением рабочей среды, надувная конструкция примет форму сплошной плоской фермы.It is also proposed (Fig. 3) to enclose the inflatable structure of the continuous truss 7. in the shell structure 1, stressed by the excess pressure of the working medium, along the axis of symmetry. The truss (Fig. 7) consists of a two-layer elastic material 11, between which polyamide yarns 12 are woven. in shape, where necessary, coinciding with the outline of the line of the longitudinal tear in the diametrical plane of the body. Two layers of elastic fabric around the perimeter of their free edges are hermetically fixed to each other, and when voltage is created by excessive pressure of the working medium, the inflatable structure will take the form of a continuous flat truss.

Надувная конструкция плоской фермы из двухслойного материала, соединенного между собой полиамидными нитями, - самая жесткая из плоских надувных ферм. Но двухслойные ткани достаточно дорогие, а изготовление матов имеет очень сложное производство для создания герметичных швов, способных долгое время стабильно выдерживать большое давление.The inflatable design of a flat truss made of two-layer material interconnected by polyamide yarns is the most rigid of flat inflatable trusses. But two-layer fabrics are quite expensive, and the manufacture of mats has a very complicated production for creating tight seams that can withstand high pressure for a long time.

Вышеописанные способы - это способы создания плоских ферм. Пространственные фермы (Фиг. 14) образуют жесткий пространственный брус 13, способный воспринимать нагрузку, действующую в любом направлении. Каждая грань такого бруса представляет собой плоскую надувную ферму. Пространственную ферму можно создать из двух плоских сплошных или с раскосами надувных ферм в поперечном срезе (Фиг. 9) без плоскости фермы в основании, или любую форму пространственной фермы (Фиг. 8, 9, 10, 11, 12, 13) имеющей в любом случае несколько граней. Пространственная ферма закрепляется изнутри, вдоль осевой цилиндрического или иного по форме корпуса (оболочечной конструкции).The above methods are methods for creating flat farms. Spatial trusses (Fig. 14) form a rigid spatial beam 13, capable of absorbing loads acting in any direction. Each face of such a bar is a flat inflatable farm. A spatial truss can be created from two flat continuous or with braces of inflatable trusses in a cross section (Fig. 9) without the plane of the truss at the base, or any shape of the spatial truss (Fig. 8, 9, 10, 11, 12, 13) having any case of several faces. The spatial truss is fixed from the inside, along an axial cylindrical or otherwise shaped body (shell structure).

В случае использования конструкций ферм в изготовлении корпусов судов, фальшбортов, скегов, катамаранов и тримаранов отпадает необходимость производить надувные корпуса с герметичными секциями, так как ферма внутри корпуса играет роль дополнительного гаранта плавучести судна в случае нарушения герметичности надувной оболочечной конструкции.In the case of using truss structures in the manufacture of ship hulls, bulwarks, skegs, catamarans and trimarans, there is no need to produce inflatable hulls with hermetic sections, since the truss inside the hull plays the role of an additional guarantor of vessel buoyancy in case of violation of the tightness of the inflatable shell structure.

Claims (4)

1. Способ усиления надувных конструкций, включающих оболочечную конструкцию, напряженную избыточным давлением рабочей среды, отличающийся тем, что в нее по оси симметрии закрепляют надувную плоскую ферму, образованную из двух поясов, надувных цилиндрических баллонов и раскосов, надувного цилиндра, который закрепляют на пояса.1. A method of reinforcing inflatable structures, including a shell structure, stressed by overpressure of the working medium, characterized in that an inflatable flat truss formed from two zones, inflatable cylindrical cylinders and braces, an inflatable cylinder, which is fixed on the belt, is fixed in it along the axis of symmetry. 2. Способ усиления надувных конструкций, включающих оболочечную конструкцию, напряженную избыточным давлением рабочей среды, отличающийся тем, что в нее по оси симметрии закрепляют надувную конструкцию сплошной плоской фермы.2. A method of reinforcing inflatable structures, including a shell structure, stressed by excess pressure of the working medium, characterized in that an inflatable structure of a continuous flat truss is fixed along it in the axis of symmetry. 3. Способ усиления надувных конструкций, включающих оболочечную конструкцию, напряженную избыточным давлением рабочей среды, отличающийся тем, что в нее по оси симметрии закрепляют надувную конструкцию сплошной фермы, состоящей из двухслойного эластичного материала, между слоями сплетены полиамидные нити, при этом оба слоя эластичной ткани по периметру их свободных краев герметично закрепляют между собой.3. A method of reinforcing inflatable structures, including a shell structure, stressed by excess pressure of the working medium, characterized in that an inflatable structure of a continuous truss consisting of a two-layer elastic material is fixed along the axis of symmetry, polyamide yarns are woven between the layers, both layers of elastic fabric along the perimeter of their free edges are hermetically fixed to each other. 4. Способ усиления надувных конструкций, включающих оболочечную конструкцию, напряженную избыточным давлением рабочей среды, отличающийся тем, что в нее по оси симметрии закрепляют пространственную надувную ферму.4. A method of reinforcing inflatable structures, including a shell structure, stressed by excess pressure of the working medium, characterized in that a spatial inflatable truss is fixed along the axis of symmetry therein.
RU2016103509A 2016-02-03 2016-02-03 Method of strengthening of inflated constructions (versions) RU2611668C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016103509A RU2611668C1 (en) 2016-02-03 2016-02-03 Method of strengthening of inflated constructions (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016103509A RU2611668C1 (en) 2016-02-03 2016-02-03 Method of strengthening of inflated constructions (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2611668C1 true RU2611668C1 (en) 2017-02-28

Family

ID=58459473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016103509A RU2611668C1 (en) 2016-02-03 2016-02-03 Method of strengthening of inflated constructions (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2611668C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987002438A1 (en) * 1985-10-15 1987-04-23 Richard Bernhard Richardson Fluid filled device and valve therefor
EA007816B1 (en) * 2003-01-26 2007-02-27 Клер-Лиз Бужон Inflatable structure(s)
CN201154763Y (en) * 2008-01-28 2008-11-26 厦门飞鹏工业有限公司 Inflatable boat
RU148315U1 (en) * 2014-04-04 2014-12-10 Дмитрий Юрьевич Нилиц CATAMARAN TYPE MOTOR BOAT

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987002438A1 (en) * 1985-10-15 1987-04-23 Richard Bernhard Richardson Fluid filled device and valve therefor
EA007816B1 (en) * 2003-01-26 2007-02-27 Клер-Лиз Бужон Inflatable structure(s)
CN201154763Y (en) * 2008-01-28 2008-11-26 厦门飞鹏工业有限公司 Inflatable boat
RU148315U1 (en) * 2014-04-04 2014-12-10 Дмитрий Юрьевич Нилиц CATAMARAN TYPE MOTOR BOAT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4251893A (en) Inflatable boat for high speed use
JP3506709B2 (en) Water sports board
EP2139756B1 (en) A floatable unit for evacuation purposes
US3928691A (en) Reinforced panels and method of constructing same
CN107097913A (en) The basic module of very large floating structures
KR20050084055A (en) Vessel structures and structures in marine vessels
CN206871319U (en) The basic module of very large floating structures
RU2611668C1 (en) Method of strengthening of inflated constructions (versions)
Wahrhaftig et al. 10 A structural composite for marine boat constructions
US3496586A (en) Portable bridges
RU2287449C1 (en) Inflatable motor boat (versions)
US3332094A (en) Life raft
US3696452A (en) Hull construction for vessels and the like
US20210078675A1 (en) Hull for a water craft
US1640980A (en) Bridge material
Breuer et al. An inflatable wing using the principle of Tensairity
EP3626594A1 (en) Large floating structure, and basic module of very large floating structure
Wahrhaftig et al. Analysis of a new composite material for watercraft manufacturing
RU71104U1 (en) INFLATABLE BOAT BOAT
RU101424U1 (en) POWERBOAT
RU2611288C1 (en) Method of manufacturing of inflated ship bottom (versions)
WO2006066490A1 (en) A load-carrying type floating structure with double-floor stabilizing board
US20120227653A1 (en) Rotationally Molded Article Having Compressible Truss
RU136412U1 (en) INFLATABLE FLOATING SYSTEM WITH SELF-DRAINING SYSTEM
Gordo Compressive strength of double-bottom under alternate hold loading condition