Корпус объекта

/02 аза 1, отличачто прижимной бру ьных частей, распо Корпус поийсяте выполнен из отдел ложенных одна от другой с пром нель снабжена бразных скоб,ежут- груп ками, а каждая и пой разрезных С -змемежо СУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССРделАм изОБРетений и ОтнРытий(71) КБ Викен Марин (БЕ)(72) Свен Руне Дисэн (БЕ)(54)(57) 1. КОРПУС ОБЪЕКТА, преимущественно транспортного средства,содержащий ряд удлиненных панелей,имеющих на одной стороне вдоль однойпродольной кромки П-образный паз,а на другой стороне вдоль другойпродольной кромки - шпунтовый элемент, ширина которого по крайнейиере частично меньше ширины П-образного паза, и соединенных последовательно между собой встык, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения массы и снижения трудоемкости сборки, упомянутые П-образныйпаз вдоль одной продольной кромкии шпунтовый элемент вдоль другойпротивоположной кромки каждой из панелей смещены в одну сторону от плоскости панели, при этом шпунтовыйэлемент включает выполненный на указанной другой стороне панели выступЬ-образного профиля, первая консольная полка которого смещена от наружной поверхности панели выполненнымна последней уступом, глубина которого равна толщине панели на участкеодной продольной кромки, причем втоаюа 126810 3 В 3/16, 9/06 Е 0 рая полка Ь-образного профиля выступа шпунтового элемента на одной панели сопряжена с дном 0-образного паза другой панели своей наружной стенкой, образуя своей внутренней стенкой совместно с внутренними боковыми стенками первой полки Ь-образного профиля выступа и соответственно П-образного паза продольный фиксирующий паз, при этом первая полка Ь-образного профиля выступа сопряжена с внутренней боковой стенкой П- образного паза, смежной с наружной стенкой панели, а панели скреплены между собой одним или более прижим- ньяи брусьями, запрессованными в указанные соответствующие продольные фиксирующие пазы и сопряженными с внутренними стенками обоих полок Ь-образного профиля выступов соответствующих шпунтовых элементов, причем все продольные наружные кромки панелей сопряжены между собой, образуя сплошную наружную поверхность, причем ширина казщого прижимного бруса полностью или частично больше ширины продольного фиксирующего паза.2. Корпус по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что прижимной брус расположен по всей длине П-образного шенных в упомянутых промежутк ду отдельными частями прижимн.Решетни тор Л.Веселовская Заказ 5836/6 422 д Производственно-полиграфическое предприяти 4 город, ул. Проек Тир ВНИИПИ Государственн по делам иэобрете 113035, Москва, Ж1268101 бруса и охватывающих своими полками сопряженные с ними боковую и торцовую стенки У-образного паза и, соответственно, внутреннюю стенку второй полки 1.-образного профиля выступа.4. Корпус по пп1 и 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что С-образные скобы установлены неподвижно при помощи крепежных элементов.5. Корпус по пп. 1-4 о т л и ,ч а ю щ и й с я тем, что на сопряИзобретение относится к области строительства и транспорта, в частности к корпусам объектов (трубам, контейнерам, лодкам, судам и т,д,). Цель изобретения - уменьшение массы и снижение трудоемкости сборки корпуса объекта. На Фиг. 1 изображен в аксонометрии собранный корпус, общий вид, на фиг. 2 - то же, вариант сборки; на фиг. 3 - узел крепления элементов корпуса, поперечный разрез; на фиг. 4 - то же, второй вариант; на фиг. 5 - то же, третий вариант; на фиг, 6 - то же, четвертый вариант, на фиг, 7 - узел крепления по фиг. 6, вид сверху, на Фиг, 8 - собранный корпус, вариант исполнения на фиг, 9 - собранный корпус парусной шлюпки, вид сбоку; на фиг. 10 - нос корпуса лодки; на Фиг. 11 - корма корпуса лодки, боковая проекция, на Фиг. 12 - то же, поперечное сечение, на фиг. 13 - собранный корпус лодки, аксонометрическая проекция, на фиг. 14 - корпус, вариант сборки, ,на фиг., 5 - горизонтальный киль и элементы корпуса лодки, разрез, на фиг. 16 - участок соединения наружной обшивки и палубы лодки, аксонометрическая проекция на Фиг. 17 корпус после сборки с армированием, на фиг, 18 - то же, вариант исполнеФния, на фиг. 19 - то же, вариант исполнения (поперечное сечение); на фиг. 20 - труба, собранная в соответствии с изобретением. женные между собой внутренние боковыестенки и дно 0-Образного паза на одной панели и, соответственно, на наружные стенки полок 1,-образного высгупа на другой панели нанесен слсйотверждающегося клея, который размещен в зазоре между упомянутыми стенками и дном 11-образного паза и,соответственно,тенками полок 1.-образного профиля выступа. На Фиг. 1 схематически изображеначасть корпуса из обшивок, изготовленная из трех удлиненных панелей 1,2 и 3, Эти панели могут быть изготовлены из клееного и спресованного древесного материала, предпочтительноизготавливаются Формованием или экструдированием из пластмасс, алюминияили подходящих сплавов. Для судов 1 О или лодок наиболее подходящих являются профили из легкого металла, например алюминия Панели имеют одинаковую толщинупо всей поверхности, определяемую расчетами прочности для данного материала. Вдоль продольной кромки А панель 2 снабжена внешним соединитель ным элементом 4 в виде углового элещ мента, отходящего от главной плоскости панели и образующего 11-образный паз Б с нижним участком 5 основной плоскости панели, Вдоль противополож - ной продольной кромки В панель 2 име ет Охватываемый шпунтовый элемент,выполненньй в виде выступа 6 перевернутого 1. в образно профиля, отходящего от наружной плоскости 7 панели, причем длина одной полки 8 этого выступа равна длине нижнего участка 5 основной плоскости, а ширинадругой полки 9 равна или предпочтительно меньше ширины паза Б.Предпочтительно охватываемый выступ 356 1 -образного профиля смещен на некоторое расстояние от наружной плоскости 7 панели в том же направлении,что и внешний соединительный элемент4, и на расстояние, соответствующееуплотняющей поверхности; угол наклона нижнего участка к основной плоскости панели мажет быть больше, чемсоответствующий угол наклона верхнейкромки основной плоскости, для обеспечения наиболее плотного контактамежду панелями на ровной наружнойповерхности корпуса. из обшивок. Толщина второй полки 9 значительно меньше, чем высота наружной боковой стенки 10 соединительного элемента 4, иполка 9 образует продольный фиксирующий паз 11 для соединенных участковпанелей, в который установлены одинили более прижимных брусьев 12. элементами зазор.Предпочтительно затвердевающийслой клея, например пленка, наноситсяна выступ 6 перед тем, как последнийвставляется в паз Б, После тогокак обе панели соединены, они сжимаются с помощью прижимных брусьев 12.Полученная таким образом конструкция 20 нагревается вдоль одного соединительного участка или предпочтительно какцелая структура до температуры затвердевания клея, и под воздействиемприжимных брусьев получается прочное 25 клеевое соединение в дополнение к механическому, полученному при взаимодействии паза Б выступа 6 и прижимных брусьев 12. Полученная структура легка, прочна и может рассматриваться как цельная конструкция.Такую конструкцию из обшивок можнопостроить в любом месте последовательным соединением нескольких панелей,в этом случае затвердевание слояклея 14 предпочтительно проводится35для всех соединений одновременнопосле механического соединения конструкцииПанели также могут бьггь снабженыпродольно расположенными Т в образны 40ми отводами 15, с помощью которыхкорпус из обшивок может устанавливаться соответствующим образом, принеобходимости между отводами 15могут быть размещены изоляционный45материал или внутренняя отделка,Панели 1, 2 и 3 могут бьггь установлены горизонтально, вертикально,или под любым углом к горизонтальной и вертикальной плоскостям соответственно,Согласно другому варианту собранного корпуса (фиг. 2) панели 1,2 и 3 соединяются так, как описано вы- Б ше, но вместо прижимных брусьев используются С-образные скобы 16, имеющие основное плечо (полку) 17,верх- ний отросток (полку 1 18, нижний оттолщине нижнего участка 5 основной плоскости панели. Нижний участок 5 и верхняя сторона основной плоскос - ти панели могут иметь уклон (см, фиг. 1) для обеспечения удлиненной В случаях, когда панели соединяются без использования дополнительных элементов крепления между У-образным пазом и Ь-образного профиля выступом и между прижимными брусьями и соответствующими участками панели, простенок 13 паза нагревается с целью его расширения и прижимной брус (брусья) 12 вставляется в фиксирующий паз 11.При сборке корпуса из обшивок выступ 6 1.-образного профиля вставляется в паз Б смежной панели, полка 9 выступа прижимается к нижней части паза и затем один или более пружинных брусьев 12 вставляются в фиксирующий паз 11, в результате чего выступ 6 прижимается к нижнему участку 5 панели. Прижимные брусья 12 могут быть выполнены с коническими поверхностями и с усилием вставляться в фиксирующий паз 11, а также в виде плоских параллельных ребер, которые вставляются в фиксирующий паз в охлажденном состоянии, а затем приобретают ту же температуру, что и панели, и расширяются, обеспечивая постоянное прижимное соединение между выступом 6 и нижним участком 5 панели и, соответственно, простенком 13 П-образного паза. В этом случае прижимной брус (брусья) 12 расширяется (его ширина несколько превышает номинальную ширину фиксирующегопаза 11).- Можно также нагревать и нижний участок, при этом он расширяется, и прижимной брус (брусья) вставляется в паз 11. 1 рижимиые брусья 12 могутпредставлять собои короткие Отрезкиметаллических ребер, а также ребра,проходящие по всей длине панели.Для получения более надежногогерметичного соединения слой клея14 предпочтительно наносится с однойстороны между дном П-образного пазаи нижним участком 5 панелии с другойстороны между второй 9 и первой 8полками выступа в образованный этими5росток (полку) 19 и прижимную часть20, Верхний отросток 18 находится вконтакте с простенком 13 внутреннегосоединительного элемента 4, прижимная часть 20 прижимает Ь-образныйвыступ 6 ко дну П-образного паза Би к нижнему участку 5 панели,С-образные скобы 16 могут бытьизготовлены из того же материала,что и панели, или из любого другого 10материала, но предпочтительно изго -тавливаются из материала высокойпрочности, обладающего пружинящимисвойствами.На фиг. 2 показана сборка элементов, образующих обшивку, на вертикальной опоре (раме) 21 судна илина любом другом опорном элементе.В этом случае основное плечо 17 Собразной скобы несколько шире, а 20скоба крепится на вертикальной опоре 21 с помощью заклепок 22, винтовили болтов. Постройка и монтаж конструкции,показанной на фиг. 2, осуществляется следующим образом,На выступ 6 или паз Б одной панели наносится слой 14 клея, а выступ6 одной панели затем вставляется в30паз Б соседней панели. Полка 9 выступа впрессовывается в нижнюю частьпаза Б с помощью соответствующегоинструмента, а сбоку устанавливается необходимое число С-образных скобЭти скобы могут быть удлиненнымиребрами, охватывающими весь шов панелей, или короткими зажимными скобами(си. фиг. 2). В этом случае короткиеили длинные прижимные брусья такогоже типа, что и брусья на фиг. 1,40впрессовываются в фиксирующий паз 11между скобами 16. Если необходимополучить герметичное и прочное соединение, то прижимной брус такой жедлины, что и расстояние между С-образными скобами, зажимается в фиксирующий паз 11, Отдельные прижимныебрусья 12 большого и малого размеравставляются в фиксирующий паз в холодном состоянии, После достижениятемпературой всей конструкции одинакового значения обеспечивается желаемое прижимное действие. При желании корпус из обшивок может устанавливаться на рамах 21 или опорах таким образом, что С-образные скобы 16крепятся заклепками, винтами или ка -ким-либо другим образом к рамам. При необходимости окончательная наладка может быть осуществлена установкой отдельных прижимных брусьев между С - образными скобами. Получаемая таким образом ровная наружная поверхность корпуса обычно не нуждается в шлифовке, шпаклевке или покраске.Согласно варианту крепления панелей корпуса, псказанному на фиг.3, прижимной брус 12 выполнен с перед - ней частью 23, расположенной напротив плоскости панели, причем передняя часть 23 прижимного бруса находится в контакте сверху и сзади с соответствующей передней частью или плечом 24 в конце наружной боковой стенки 10 П-образного паза. Такая связь обеспечивает очень прочное и надежное соединение, особенно если пленка клея нанесена на всю поверхность соединения между прижимными брусьями с одной стороны и внешними и внутренними соединительнымиэлементами с другой стороны.На фиг, 4 показан прижимной брусС-образной скобы, выполненный с Тобразным выступом 25, выступающимот плоскости панелей, причем этотвыступ может служит в качестве опоры.или несущего плеча для корпуса изобщивок, кроме того, на нем могуткрепиться разнообразные элементы,такие как изоляционный материал ит.д, В этом случае верхний выступ 26С-образной скобы уменьшен для того,чтобы закреплять скобу на наружномсоединительном элементе без необходимости установки этой скобы на место сбоку,На фиг, 5 показан другой вариант выполнения прижимного бруса, снабженного опорным выступом. Верхний выступ С-образной скобы заменен отдельным буртиком 27, который посредством винта 28, заклепки или другим образом крепится к выступу 25 после того, как скоба установлена в место соединения, Буртик 27 проходит над простенком 13 внешнего соеди.нительного элемента 4, и скоба неможет освободиться из места соединения .гСогласно варианту исполненияУпредставленному на фиг. 6 и 7, скобавыполнена из двух частей, нижняячасть в виде крюка 29, предназначенного для вставки в фиксирующий пазмежду двумя панелями, и верхняя1268часть в виде крюка 30, который крепится в основном плече 31 нижнего крюка 29 и контактирует с верхней частью простенка 13 внещнего соединительного элемента верхним отростком 32.Нижний и верхний крюки выполнены с отверстиями 33 для винтов или болтов.Такое выполнение С-образных скоб 10 позволяет осуществлять сборку панелей с различными сторонами соединительных элементов.Соединительная скоба, изображенная на фиг. 4, 5 и 6, позволяет сни зить размеры соединительных элементов, так как они подвергаются очень малым усилиям скручивания при установке и в эксплуатации. Сама скоба представляет собой основное несущее 20 скрепленное средство,На фиг. 9 показана парусная шлюпка, имеющая корпус 34, киль 35 и руль 36. Тело корпуса состоит из большого числа удлиненных панелей 37 равной ширины, снабженных соединительными элементами у продольных кромок. Панели согнуты в соответствии с формой корпуса и соединены посредством упомянутых соединитель ных элементов. В транспортных средствах, особен но в лодках, самолетах и воздушных кораблях, корпус подвержен воздейст- З 5 вию совокупных усилий, причем доми - нирующий и самый серьезный компонент усилия обычно или по крайней мере при неблагоприятных обстоятельствах направлен под углом от горизонтального направления и прямо в направлении движения корпуса и в вертикальном направлении к корпусе, т.е. в полюсной угловой системе, Доминирую -45 щий компонент усилия направлен под углом 270-360 при условии, что транспортное средство перемещается под углом 90. Так как наибольшая прочность соединений между панелями наблюдается в продольном направлении соединения, а эти соединения представляют собой самое слабое место конструкции, то очень важно, чтобы эти соединения имели направление, максимально приближающееся к параллельному направлению по отношению к доминирующему компоненту усилия, В соответствии с изобретением изогну 1018тые панели 37 корпуса размещаются так, чтобы их швы 38 в полюсной уг - ловой системе проходили под углом 90-180 , По соображениям сопротивления и во избежание необходимости использования очень длинных панелейкорпуса и вертикальных швов в продольном направлении изогнутые панели37 предпочтительно располагаются подуглом 120 - 180" по полюсной угловойсистеме. В соответствии с формойкорпуса угол панелей может слегкаменяться по длине корпуса,не долженбьггь по-возможности рассчитан так,чтобы ни одна панель не располагаласьпод углом свыше 180", В корпусе,показанном на фиг. 9,изогнутые панели в основном находятся под углом130-140,Корпус может быть собран так, чтопанели 3 7 расположены вокруг вс егокорпуса от одного борта 39 до другого,т. е, корпус имеет круглое дно. Панели можно соединять под большим илименьшим углом у днища корпуса посредством отдельной килевой обшивки 40(см. фиг, 10), Килевая обшивка 40состоит предпочтительно из нескольких частей, соединенных между собой и должна быть выполнена в соответствии с желаемым профилем киля в продольном и поперечном направлениях корпуса.Как и в корпусах обычных лодок, киль может бьггь заостренным в носовой части и более закругленным или плоским ближе к килевой части.У кромок корпус может быть выполнен с краевой плитой, например с угловой краевой плитой 41, которая одной стороной соединена с панелями 37 корпуса, а с другой стороны - с аналогичными панелями 42, образующими палубу лодки, Эти краевые плиты могут быть изготовлены из алюминия способом литья под давлением. В кормовой части корпус также может бьггь выполнен из кормовых панелей того же типа, что и панели 37 и 42. Кормовые панели соединены с панелями 37 корпуса с помощью углового кормового профиля 43 того же типа, что и плита 41 кромки.Корпус может быть собран в вогнутой форме, на выпуклой форме, на рамах или в виде свободно стоящей конструкции (фиг. 13) или с помощью вспомогательных рам, которые удаляют 1268101 10Для поддержания панелей в соединении, а также в качестве монтажного места между обшивкой корпуса и рамами 21 применяются С-образные скобы 16 (см, фиг. 14). Эти скобы охватывают угловой выступ соединительного элемента 4 и входят в свободное пространство паза Б. Рамы 21 могут крепиться к С-образным скобам посредством болтов, винтов, заклепок и т.д, Скобы 16 могут крепитьсяЗО в тех местах, где имеются такие элементы, как рамы, переборки или т.п., для того, чтобы обшивка была неподвижной. С-образные скобы крепятся после того, как выступ 6 встав-З 5 лен в паз, а между скобами 13 в свободное пространство паза. вставлены ребра или клинья,Скобы изготавливаются разными методами.На фиг, 16 показана скоба, образованная из двух половин одна половина плечом 31 связана с угловым выступом соединительного элемента 4 и выступом 6, а другая половина отростком 32 - с верхней частью углового выступа соединительного элемента 4. Обе половины скобы соединены посредством заклепок или болтов через раму 21. Для придания прочности и герметичности всей конструкции паз,выступ и все другие элементы панели можно соединить с помощью слоя клея 14, причем клеевое соединение должно обладать высокой прочностью на срез, Клей может быть в виде жидкости или пленки, наносимый между швами соединения. Используют 4 О ся после окончательной сборки. Корпус может быть построен любым известным способом.Панель для корпуса, палубы или кормы (фиг. 14) включает центральную плоскость или часть панели 44, которая вдоль одной продольной кромки снабжена соединительным элементом 4, выполненным в виде углового выступа, образующего обращенный наружу 0-образный паз Б, вдоль противоположной продольной кромки имеется выс.туп 6 1.-образного профиля для соединения с пазом Б. Выступы 6 (по крайней мере их часть) уже, чем паз Б, поэтому 15 ребра или клинья, входя в паз, сжимают выступ 6 и паз в плоскостях, параллельной плоскости панели и перпендикулярной этой плоскостися следующие типь 1 клея: эпоксидный,фенольный, полиур ета новый, полиамидный, фенолвиниловый, фенолнитрильный и эпоксидно - полиамидный. Особенно предпочтителен эпоксидно-по,лиамидный клей (найлон) в виде склеивающей пленки с прочностью на срездо 400 кг/см 2, он рекомендуется дляКонструкций, испытывающих большие1 агруэки.На фиг. 13 показан корпус, в котором его панели или панели 37 обшивкисобраны так, что внутри создают ребристую структуру из угловых выступовсоединительных элементов 4 и выступов 6, образуя прочное армированиепод желаемым полюсным углом 90-180по отиошению в направлению движениякорпуса,Корпус (фиг. 13) выполнен с килевой плитой 40, к которой привинчивается или крепится каким-либо другимспособом обшивка. Килевая плита 40может быть изготовлена иэ несколькихчастей, соединяемых посредствомсоединительной плиты 45.Т-образные пазы 46 (фиг. 15) расположены рядом с двумя боковыми кромками килевой плиты, В пазах 46 болты47 могут перемещаться в необходимоеположение. Панели 37 кромками крепятся с внутренней стороны килевойплиты 40 посредством болтов 47. Болты 47 могут проходить к угловым выступам соединительных элементов 4или в любом другом месте вдоль центральной части панели 44. Плита палубной панели 42 тоже может иметьпродольный Т-образный паз 48 междуобшивкой и палубой, предназначеннойдля крепления панелей 37 и панелей42 палубы. Аналогично профиль кормы49 выполняется с Т-образными пазамидля панелей 37 и панелей кормы 49.Над отводами (рамами) 15 внутрикорпуса могут крепиться переборки или другие поперечные опорные средства, однако корпус может быть и свободно стоящим, Во избежание коробления или изменения панелей применяются специальные опорные профили 50 (фиг, 17) . Зти профили устанавливаются вместо С-образных скоб или в дополнение к ним для соединения углового выступа соединительного элемента 4 с пазом Б, а также для зацепления с задней частью соседнего опорного профиля или с С-образнойскобой 1 б на противоположной кромкепанели, Опорные профили 50 могутбыть установлены в любом месте,гдекорпус может подвергнуться чрезмерным напряжением или где есть опасность коробления в случае примененияочень тонких панелей. Как и скобы,опорные профили и любые другие внутренние элементы могут устанавливаться после сборки корпуса. 10 Опорный профиль 51 (фиг. 18), в котором перемычка расширена для обеспечения контакта со всей внутренней поверхностью панели, применяется 15 для сильно нагруженных конструкций 1или частей корпуса. Выступающий сцеп ляющий шплинт 52 опорного профиля 51 и выступ краевой панели или какая- нибудь другая часть конструкции могут 20 быть выполнены с канавками, в которые при необходимости вставляются отдельные уплотняющие буртики 53, например, из резины.Краевая панель (фиг. 19), нижняя 5 часть 54 которой, образующая У-образный паз, .выполнена. существенно прочнее, чем описанные выше соответствующие участки, может использовать-,ся для непосредственного крепления рам, переборок и других элементов.На фиг. 20 изображена труба, изготовленная из панелей 37 в соответствии с изобретением. Панели собира -ются в продольном направлении трубы или в спиральном, как показано на фиг. 20, соединения выполняются внутри трубы либо снаружи, а между этими участками может устанавливаться изолирующий материал. Если соединение выполняется внутри трубы, то преимущество заключается в том, что эти участки создают благоприятный винто- образный иоток жидкости, тем самым обеспечивая быстрый ламинарный поток. Трубы этого типа могут использоваться как для жидкостей, так и для газов, например для водопроводов, дренажных труб, труб для транспортировки нефти, газа, для дымовых труб и т.д,Для изготовления цельного тела или корпуса с внешними дополнительными частями, такими как киль или корпус лодки, последние могут быть изготовлены отдельно и скреплены болтами в килевой плите 40 или непосредственно на краевых панелях 37.Ф