Способ формирования корпуса судна из листового композиционного материала

Изобретение относится к технологии строительства плавсредств из стеклопластика и может быть использовано в гражданском судостроении. Способ изготовления корпуса судна включает в себя изготовление матрицы, обшивку матрицы лентами, извлечение матрицы с последующим формированием продольно-поперечного набора, заполнением корпуса судна теплоизоляционным слоем и накладыванием полос из стеклоткани. Матрицу изготавливают в соответствии с размерами и формой проектируемой лодки и обшивают ее лентами из композиционного материала, соединяемыми по пазам лент. Накладывание полос из стеклоткани, образующих пол судна, производят с внутренней стороны корпуса. Обеспечивается расширение диапазона применения стеклопластика в судостроении для постройки малых судов, а также сокращение материалоемкости. 5 ил.

 

Изобретение относится к технологии строительства плавсредств из стеклопластика и может быть использовано в гражданском судостроении.

Известна технология создания корпуса лодки (RU 127710 U1, опубл. 10.05.2013), принятая за аналог. Технология изготовления обшивки корпуса судна состоит в том, что ее собирают из досок в виде продольных поясов, связанных клинкерным соединением. Доски обшивки, транец и планширы выполнены из термопластичного полимера и соединены между собой сваркой. В качестве термопластично полимера используется полипропилен, блок-сополимер полипропилен или полиэтилен. Киль и планширы выполнены из трубчатого профиля прямоугольного поперечного сечения.

Недостаток технологии состоит в сложности сборки корпуса лодки, так как малая ширина доски в виде продольных поясов значительно увеличивает количество соединений. Большое количество соединений требует применения ручного труда. Плавсредство становится непрочным и неустойчивым на малой волне из-за отсутствия несущего каркаса корпуса судна.

Наиболее близкой по технической сути является способ изготовления обшивки корпуса плавательного средства, из профильных конструкционных элементов (RU 2203196 С2, опубл. 27.04.2003), принятый за прототип. Способ изготовления обшивки корпуса судна состоит в том, что корпус собирают из стеклопластиковых профилированных конструкционных элементов методом их продольной сборки, с образованием продольных профилированных подвижных соединений, удерживающий контакт между каждыми двумя соседними элементами соединений по всей их длине. Возможно частичное радиусное перемещение элементов в местах образования продольных подвижных соединений. Профильные конструкционные элементы соединяются между собой по пазам. С одного торца конструкционный профильный элемент имеет выпуклую часть, представленную в форме полуокружности, противоположный торец также имеет паз в форме полуокружности. Во время стыковки 2-х элементов происходит замковое соединение с небольшой степенью свободы.

Недостаток данного способа состоит в том, что соединение, которое может обеспечить частичное радиусное перемещение, является ненадежным с точки зрения герметичности корпуса плавательного средства. Отсутствие несущего каркаса корпуса судна приводит к потере прочности и безопасности судна во время эксплуатации. А также определенную трудность представляет изготовление указанных профильных конструкционных элементов заданной сложной формы.

Техническая задача - разработка технологии для формирования корпуса судна из листового композиционного материала, раскраиваемого на полосы и собираемого по пазам (соединение типа «Елочка»).

Технический результат - расширение диапазона применения стеклопластика в судостроении для постройки малых судов, а также сокращение материалоемкости.

Указанный технический результат достигается тем, что способ изготовления корпуса судна включает в себя изготовление матрицы корпуса в соответствии с размерами и формой проектируемой лодки, обшивку матрицы лентами из композиционного материала, соединяемых по пазам лент, извлечение матрицы с последующим формированием продольно-поперечного набора, заполнением корпуса судна теплоизоляционным слоем и накладыванием с внутренней части корпуса полос из стеклоткани, образующих пол судна.

Изобретение поясняется чертежами:

Фиг. 1а - Изготовление шаблонов по теоретическому чертежу (вид сбоку);

Фиг. 1б - Изготовление шаблонов по теоретическому чертежу (вид спереди);

Фиг. 1в - Изготовление шаблонов по теоретическому чертежу (вид сверху).

Фиг. 2 - Разделка корпуса на ленты.

Фиг. 3 - Каркас левого борта.

Технология изготовления корпуса судна из листового композиционного материала, раскраиваемого на полосы по пазам, включает использование матриц для формовки корпуса. Технология характерна тем, что изготавливают единственную матрицу многоразового использования из шаблона, размер и формы которого соответствуют размерам и форме корпуса лодки в сборе.

Матрица обшивается лентами из композиционного материала. Соединение лент осуществляется по пазам. Соединенные ленты из композиционного материала образуют первый борт судна. Затем матрица извлекается.

После того как матрица была извлечена, на первый борт с внутренней части формуется продольно-поперечный набор. Продольно-поперечный набор служит опорным контуром для соединенных лент внешней обшивки, передает нагрузки, воспринимаемые обшивкой, на опорные конструкции.

Далее через внутреннюю часть осуществляется заполнение корпуса судна теплоизоляционным слоем. Данный слой служит амортизационным слоем от ударов, а также слоем, создающим хорошую теплоизоляцию от внешней среды (воды). После этого на поверхность изоляционного материала с внутренней части корпуса лодки от носа до кормы равномерно внахлест накладываются с помощью ручного формования полосы (из стеклоткани, пропитанной связующим - полиэфирной смолой), формируя последний слой, слой, который служит полом для данного судна. Этот слой состоит из стеклоткани, пропитанной полиэфирной смолой.

В качестве композиционного материала можно использовать стеклопластик на основе полиэфирных смол. Формовка корпуса, продольно-поперечного набора, настила, осуществляется с использованием композиционного материала, например стеклопластика. Стеклопластик включает несколько слоев связующего, расположенного поперечно между несущих слоев.

Технология включает в себя несколько стадий:

1. Создание матрицы корпуса судна.

Для создания матрицы корпуса судна за основу берется теоретический чертеж судна, фиг. 1а-1в. Судно делится на ряд сечений 1…12, начиная с носа, число которых определяется из отношения L/n, где L - длина судна, n - количество сечений. По каждому из n сечений изготавливается шаблон диаметральной плоскости в натурный размер. После чего все шаблоны сечений собираются воедино на расстоянии z=L/n, где z - расстояние между сечениями друг от друга, и фиксируются. Шаблоны, собранные таким образом, представляют собой конструкцию, именуемую далее, как матрица. Материал, применяемый для изготовления матрицы, - дерево, алюминий, стеклопластик, пластик.

2. Создание лент для первого слоя обшивки.

Для создания лент первого слоя обшивки берется за основу теоретический чертеж, фиг. 1а-1в и изготавливается развертка корпуса судна. После чего борт разделяется на N лент, размером l*b*h, где l - длина, b - ширина, h - толщина. Лента представляет собой лист, изготовленный из композиционного материала размером l*b*h. Разделка корпуса представлена на фиг. 2, на котором показаны длина l и ширина b первого слоя I обшивки.

3. Сборка корпуса и продольно-поперечного набора.

Для создания корпуса матрица постепенно обшивается лентами. На фиг. 3 представлен каркас левого борта, получаемый обшивками лент I-XII, каждая размером l*b*h стык в стык по пазам лент, с последующей герметизацией пазов стыков с помощью ручного формования и фиксаций стыков посредством наложения полос из стеклоткани, пропитанной связующим - полиэфирной смолой (образуется соединение типа «Елочка»). Данное соединение обеспечивает надежность, герметичность стыка двух лент и основательность конструкции. После этой операции выкладываются и формуются с помощью ручной формовки продольный и поперечный наборы для придания заданной прочности.

4. Создание изоляционного слоя.

Через внутреннюю часть корпус равномерно заполняется изоляционным материалом на толщину слоя x, равного 2b (где x - толщина борта, 2b - равняется двум толщинам ленты).

5. Сборка второго слоя обшивки.

Из внутренней части корпус, покрытый изоляционным материалом, равномерно покрывается с помощью ручного формования. В предпочтительном варианте изобретения покрытие осуществляют в три слоя стеклоткани, пропитанной полиэфирной смолой.

Предлагаемая технология позволяет обеспечить поточную сборку судов из композиционного материала, позволяя равномерно загрузить сборочный и формовочный цеха на предприятии.

Способ изготовления корпуса судна, включающий в себя изготовление матрицы корпуса в соответствии с размерами и формой проектируемой лодки, обшивку матрицы лентами из композиционного материала, соединяемыми по пазам лент, извлечение матрицы с последующим формированием продольно-поперечного набора, заполнением корпуса судна теплоизоляционным слоем и накладыванием с внутренней части корпуса полос из стеклоткани, образующих пол судна.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии судостроения и касается изготовления подводных аппаратов (ПА), которые могут быть использованы при транспортировке углеводородов из донных поверхностей морей и океанов.

Изобретение относится к области технологии судостроения и касается изготовления подводных аппаратов (ПА), которые могут быть использованы при выполнении транспортировки углеводородов из донных поверхностей морей и океанов.

Изобретение относится к области технологии судостроения и касается изготовления подводных аппаратов, которые могут быть использованы при выполнении транспортировки углеводородов из донных поверхностей морей и океанов.

Изобретение относится к области судостроения и касается, в частности, монтажа блоков остова корабля в судовом плавучем доке. Предложена система управления степенью проведения монтажа в судовом плавучем доке, которая включает в себя: узел наблюдения, включающий в себя датчик осадки, расположенный в доке и измеряющий степень изгибания днища дока, и узел фотографирования, расположенный снаружи дока и измеряющий состояние боковых стенок дока; узел измерения, который размещается в доке и измеряет состояние блоков остова корабля, смонтированных в доке, в реальном времени; узел управления степенью монтажа, который размещается в доке и управляет степенью проведения монтажа в доке, которая изменяется согласно воздействию блоков остова корабля, смонтированных в доке; и контроллер, который анализирует текущую ситуацию дока и текущую ситуацию степени монтажа на основе информации, измеренной посредством узла наблюдения и узла измерения, и управляет узлом управления степенью монтажа, чтобы управлять степенью проведения монтажа в доке согласно результату анализа.

Изобретение относится к технологии судостроения, а именно к методам создания предварительного напряжения в районе соединения предварительно напряженных железобетонных элементов на плаву.

Изобретение относится к области судостроения и касается постройки транспортных крупнотоннажных судов, имеющих в составе корпуса цилиндрическую вставку большой протяженности.

Изобретение относится к плавучим баржам, используемым для установки верхнего строения для морских оснований, а более конкретно к системам и способам стабилизации вертикальной качки, вызываемой волновым действием на систему баржи во время установки верхнего строения.

Изобретение относится к области судо- и машиностроения и может быть использовано в судостроении, энергетике, нефтяной и газовой промышленности для монтажа зональных блоков и крупных сборочно-монтажных единиц.
Изобретение относится к технологии судостроения и может быть использовано для изготовления судовых несущих крупногабаритных конструкций малых судов. Для формования крупногабаритных несущих конструкций малых судов из композиционного материала используют послойную укладку стеклоармирующего элемента и связующего состава на поверхность оснастки, прикатку, выдержку до отверждения материала и съем с оснастки.

Изобретение относится к технологии судостроения, а именно к методам формирования палубных перекрытий судов и плавучих технических средств из железобетона, имеющих большие пролеты палубы в районе трюма.

Изобретение относится к трехмерным композитным конструкциям и касается способа изготовления трехмерного объекта из композиционного материала. Объект выполняют из композитного материала, при этом указанный объект является относительно прочным и легким и имеет сложную трехмерную конфигурацию.

Изобретение относится к области водного туристического и спортивного инвентаря, и может быть использовано для изготовления и сборки индивидуальных плавательных средств.

Изобретение относится к судостроению. Резервуар из композитных материалов для хранения и транспортировки сжиженных газов содержит корпус, образованный из трехслойных панелей, имеющих внутренний теплоизоляционный слой и два слоя обшивок из стеклопластика, и ребра жесткости.
Изобретение относится к технологии судостроения и может быть использовано для изготовления судовых несущих крупногабаритных конструкций малых судов. Для формования крупногабаритных несущих конструкций малых судов из композиционного материала используют послойную укладку стеклоармирующего элемента и связующего состава на поверхность оснастки, прикатку, выдержку до отверждения материала и съем с оснастки.

Изобретение относится к судостроению, а именно к изготовлению корпусов плавательных средств из пластмассовых конструкционных элементов. .

Изобретение относится к области судостроения, в частности к устройствам скрепления стыков соединяемых частей корпуса судна и/или его надстроек, выполненных из композитного материала.

Изобретение относится к области судостроения и касается соединения борта с верхней палубой корпуса судна из полимерных композиционных материалов (ПКМ). .

Изобретение относится к судостроению и касается корпусов судов из полимерного композиционного материала (ПКМ). .

Изобретение относится к технологии судостроения и касается изготовления секционных корпусов лодок. .

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при изготовлении палуб, переборок, выгородок, стенок рубок и надстроек. .

Изобретение относится к пластмассовому судостроению и касается изготовления конструкций, содержащих соединяемые панели (связи) из полимерного композиционного материала (ПКМ) с применением угловых соединительных элементов и адгезионных составов и может быть использовано при изготовлении узлов соединения связей корпусных конструкций кораблей и судов. Предложен способ изготовления узла соединения связей корпусных конструкций из ПКМ, включающий использование угловых соединений трехслойных конструкций, в котором используются отдельно изготовленные угловые соединительные элементы, выполненные методом закрытого формования. Приведена последовательность операций способа с применением упорного каркаса с вакуумными присосками, за счет которых происходит прижатие упорного каркаса к элементам конструкции, и воздушного прижимного мешка, обеспечивающего равномерное прижатие углового соединительного элемента по всей поверхности склейки его с элементами конструкции. Технический результат заключается в снижении вредности технологического процесса, снижении трудоемкости, сокращении времени изготовления узлов соединения связей корпусных конструкций и повышении их надежности. 3 ил.

Изобретение относится к технологии строительства плавсредств из стеклопластика и может быть использовано в гражданском судостроении. Способ изготовления корпуса судна включает в себя изготовление матрицы, обшивку матрицы лентами, извлечение матрицы с последующим формированием продольно-поперечного набора, заполнением корпуса судна теплоизоляционным слоем и накладыванием полос из стеклоткани. Матрицу изготавливают в соответствии с размерами и формой проектируемой лодки и обшивают ее лентами из композиционного материала, соединяемыми по пазам лент. Накладывание полос из стеклоткани, образующих пол судна, производят с внутренней стороны корпуса. Обеспечивается расширение диапазона применения стеклопластика в судостроении для постройки малых судов, а также сокращение материалоемкости. 5 ил.

Наверх