легкая судовая переборка

Формула изобретения

ЛЕГКАЯ СУДОВАЯ ПЕРЕБОРКА, выполненная с прямоугольным вырезом и угловыми подкреплениями его в виде плоских секторов с толщиной, превышающей толщину переборки, отличающаяся тем, что каждое подкрепление выполнено с концентрическим вырезом радиусом, в 4 раза большим, чем толщина этого подкрепления, и с центром в вершине прямого угла, образованного кромками этого подкрепления, параллельными кромкам упомянутого выреза и удаленными от них на расстоянии, равном 2 - 5 толщинам подкрепления, а в переборке в каждом углу выреза выполнена прорезь шириной, равной половине толщины этого подкрепления, заканчивающаяся отверстием радиусом, равным этой ширине, концентричным отверстию в секторе подкрепления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым переборкам и, преимущественно, может быть использовано в переборках, снабженных конструктивными элементами для их усиления.

Известна легкая судовая переборка, выполненная с прямоугольным вырезом и угловыми подкреплениями его в виде плоских секторов с толщиной, превышающей по величине толщину переборки.

Уровень локальных напряжений в легкой переборке при ее деформации, например, вследствие общего изгиба корпуса судна затухает по мере удаления от кромки выреза по экспотенциальному закону. Причем наибольшие напряжения возникают в углах вырезов. Поэтому наличие в углах прямоугольных вырезов подкреплений, выполненных в виде плоских секторов, имеющих толщину большую, чем толщина переборки, позволяет снизить напряжения в данной легкой судовой переборке при ее деформации до допустимого уровня.

Однако, сварные швы приводят к локальному охрупчиванию материала и вследствие своей неоднородности являются концентраторами напряжений. Следовательно, выводить сварные швы на кромку выреза крайне нежелательно. Но в указанной легкой судовой переборке избежать вывода сварных швов к кромке выреза невозможно, что является ее существенным недостатком, не позволяющим избежать возникновения трещин.

Целью изобретения - предотвращение возникновения трещин в углах прямоугольных вырезов при эксплуатации судна.

Эта цель достигается тем, что каждое подкрепление выполнено с концентрическим вырезом с радиусом, в 4 раза большим, чем толщина этого подкрепления, и с центром в вершине прямого угла, образованного кромками этого подкрепления, параллельными кромками упомянутого выреза и удаленными от них на расстоянии, равном величине, находящейся в пределах от двух до пяти толщин этого подкрепления, а в переборке в каждом углу упомянутого выреза выполнена прорезь шириной, равной половине толщины этого подкрепления, заканчивающаяся отверстием радиусом, равным этой ширине, концентричным отверстию в секторе подкрепления.

На чертеже изображена в плане часть легкой судовой переборки с вырезом.

Легкая судовая переборка 1 содержит прямоугольный вырез, ограниченный кромками 2. Угловые подкрепления переборки 1 выполнены в виде плоских секторов 3, имеющих толщину h. Они посредством сварки закреплены на переборке 1 на расстоянии (2-5)h от кромок 2 выреза в районе его углов. Каждый из секторов 3 имеет отверстие 4 радиусом 4h с центром в вершине прямого угла, образованного кромками 5 сегмента 3, параллельными кромками 2 выреза. Кроме того, в переборке 1, в углах прямоугольного выреза выполнены прорези 6 шириной h/2, каждая из которых заканчивается отверстием 7 радиусом h/2, концентричным отверстию 4.

Общий изгиб корпуса, например, при качке судна, или динамические нагрузки, возникающие вследствие использования палубных механизмов большой мощности (не показаны) вызывают значительные касательные напряжения в переборке 1. При этом наличие прорези 6, заканчивающейся отверстием 7, обеспечивает за счет локального снижения жесткости переборки 1 в месте их расположения уменьшение касательных напряжений в наиболее опасной зоне - непосредственно в районе угла прямоугольного выреза. В свою очередь, плоские сектора 3, приваренные к переборке 1 на расстоянии (2-5)h от кромок 2 по углам прямоугольного выреза, локально повышают жесткость переборки 1 в районе их закрепления. Более жесткая конструкция воспринимает на себя большие внутренние усилия, чем смежные с ней части, поэтому область наибольших напряжений в рассматриваемой переборке 1 находится не на кромках 2 выреза, а на кромках 5 сектора 3. По мере удаления от кромок 5 к периферии сектора 3 напряжения затухают по экспотенциальному закону. Этим достигается перераспределение (отток) напряжений в углах вырезов в переборке 1. Кроме того, закрепление секторов 3 на расстоянии (2-5)h от кромок 2 обеспечивает исключение вывода сварных швов, являющихся концентраторами напряжений, от кромок 2 выреза, что также снижает вероятность трещинообразования. Наличие отверстия 7 позволяет снизить уровень напряжений в конце прорези 6 при деформации переборки 1, а отверстие 4 обеспечивает охват сектором 3 зоны переборки 1, в которой расположены отверстие 7 и прорезь 6, чем достигается надежная страховка локализации трещин даже в случае их возникновения при нерасчетных эксплуатационных перегрузках.