узел соединения корпусных конструкций из полимерного композиционного материала

Формула изобретения

Узел соединения корпусных конструкций из полимерного композиционного материала, включающий угловые соединения трехслойных конструкций на приформовочных угольниках с ровингом, причем одна из трехслойных конструкций содержит внутренний сухарь из полимерного упрочненного материала, отличающийся тем, что другая из трехслойных конструкций также содержит внутренний сухарь из полимерного упрочненного материала, при этом внутренние сухари обеих трехслойных конструкций находятся в месте их соединения, причем с одной стороны углового соединения установлен на клеевой основе закладной опорный элемент треугольного профиля из полимерного упрочненного материала с предварительной приформовкой двумя слоями стеклоткани, поверх которой устанавливается приформовочный угольник, причем катет треугольного профиля составляет не менее 1,25 от меньшей толщины трехслойной конструкции, а внутренние сухари в поперечном сечении заканчиваются не раньше этих катетов.

Описание изобретения к патенту

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

Известны корпуса из ПКМ, имеющие угловые соединения однослойных полотнищ на приформовочных угольниках с ровингами (Ост 5.1001-80 «Суда пластмассовые, детали и узлы соединений корпусных конструкций», стр.12, рис.4). Однако однослойные полотнища требуют применения частого набора.

Известны также корпуса из ПКМ, включающие угловые соединения трехслойных конструкций на приформовочных угольниках с ровингами, причем одна из трехслойных конструкций содержит внутренний сухарь из полимерного упрочненного материала (Ост 5.1001-80 «Суда пластмассовые, детали и узлы соединений корпусных конструкций», стр.23, рис.15). Эти конструкции из ПКМ позволяют увеличить шпацию набора. Однако приформовочные угольники не дают равнопрочного соединения трехслойных конструкций и являются слабым звеном, уменьшающим надежность корпусных конструкций из ПКМ в целом.

Цель предлагаемого изобретения - увеличение жесткости, прочности и надежности корпуса судна из ПКМ трехслойной конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в месте соединения обе трехслойные конструкции содержат внутренние сухари, при этом с одной стороны углового соединения установлен на клеевой основе закладной опорный элемент (ЗОЭ) треугольного профиля из полимерного упрочненного материала с предварительной приформовкой двумя слоями стеклоткани, поверх которой устанавливается приформовочный угольник, причем катет треугольного профиля составляет не менее 1,25 от меньшей толщины трехслойной конструкции, а внутренние сухари в поперечном сечении заканчиваются не раньше этих катетов.

Суть предложенной конструкции корпуса поясняется эскизом узла углового соединения трехслойных конструкций из ПКМ на чертеже.

Корпус судна из ПКМ содержит угловые соединения трехслойных конструкций 1 и 2, имеющих в месте стыка внутренние сухари 3 из полимерного упрочненного материала. С одной стороны стыка установлен приформовочный угольник 4 с ровингом 5, а с другой - закладной опорный элемент 6 треугольного профиля из полимерного упрочненного материала с предварительной приформовкой 7 двумя слоями стеклоткани, поверх которой установлен приформовочный угольник 8. Катет треугольного профиля ЗОЭ 6 составляет не менее 1,25 от меньшей толщины трехслойной конструкции 2, а поперечные сечения сухарей 3 заканчиваются не раньше этих катетов.

В предложенной конструкции углового соединения трехслойных конструкций из ПКМ установка ЗОЭ 6 на клеевой основе совместно с двумя внутренними сухарями 3 существенно увеличивает прочность и жесткость узла, чему способствует также применение для них полимерного упрочненного материала, например стеклосферопластика. Предварительная приформовка 7 ЗОЭ 6 выполняется для удобства монтажа и нормального формирования приформовочного угольника 8. Опытно-конструкторские работы показали, что наиболее эффективно узел работает, когда катет треугольного профиля составляет не менее 1,25 от меньшей толщины трехслойной конструкции 2 и когда поперечные сечения сухарей 3 заканчиваются не раньше этих катетов. Для наиболее нагруженных узлов ЗОЭ 6 может применяться с обеих сторон, что еще больше увеличит прочность и жесткость узла.

Учитывая, что в корпусе из ПКМ большинство взаимно перпендикулярных секций (борт-палуба, палуба-переборка и т.п.) содержит приведенные узлы, можно говорить об увеличении прочности, жесткости и надежности корпуса в целом, то есть о выполнении заявленной цели.