Перспективы применения армопластиков для изготовления корпусов судов на воздушной подушке



Дата26.07.2014
Размер49.5 Kb.
ТипДокументы
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ АРМОПЛАСТИКОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСОВ СУДОВ НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ
С.Н. Гирин (ФГОУ ВПО «ВГАВТ», Н. Новгород, Россия),

П.В. Плева (ЗАО «Комби Пласт», Н. Новгород, Россия)
В настоящее время на мировом рынке до 80 процентов судов малых и средних (до 75 м) размеров изготовляется с применением композитных материалов. Столь убедительная цифра говорит о преимуществах этих материалов. Разумным сочетанием необходимых видов связующих и наполнителей легко достигаются требуемые эксплуатационные характеристики, прежде всего минимум массы корпуса при обеспечении прочности. Кроме этого, корпуса, изготовленные из композитных материалов, обладают хорошей тепло и шумоизоляцией. Эти материалы позволяют снизить уровень вибрации и ее распространения за счет довольно высокого внутреннего сопротивления. Современные пластики отличаются длительной стойкостью сохранения цвета, низким водопоглощением, стойкостью к воздействию ультрафиолета и низких температур, что позволяет сохранять прекрасный внешний вид конструкции в течение длительного времени.

Помимо конструктивных и эксплуатационных достоинств композитных материалов, существует ряд преимуществ при изготовлении из них судов. Возможность производить крупногабаритные детали корпуса за один цикл производства обеспечивает сокращение времени на изготовление единицы продукции, а возможность включения ряда необходимых элементов корпуса и надстройки в конфигурацию оснастки (реданы, потопчины, ступени, рундуки и т.д.) позволяют существенно сократить время для сборки судов и соответственно уменьшить финансовые затраты на производство судна. Стабильность размеров деталей корпуса задаются оснасткой и не требуют постоянного контроля, поскольку современные стеклопластики обладают малой усадкой. Применение современных компьютерных технологий позволяет сократить время процесса проектирования и повысить точность изготовления мастер-моделей и прочей оснастки.

Совокупность перечисленных факторов позволяет сократить цикл изготовления корпуса в 10-20 раз в зависимости от размеров судна по сравнению с традиционными материалами. Существенно сокращаются затраты на изготовление за счет использования при сборке корпусов судов рабочих с относительно низкой квалификацией.

ЗАО «Комби Пласт», г. Н. Новгород свое производство ориентировало первоначально на выпуск небольших моторных катеров и производство кузовных деталей из пластмассы для автомобилей «Газель», однако в настоящее время при сохранении направления выпуска катеров и лодок основу производства составляют суда на воздушной подушке амфибийного типа. В настоящее время на предприятии выпускается катер на воздушной подушке «Пегас», который предназначен для рыбалки и охоты, семейного и корпоративного отдыха туристических путешествий и экстремальных видов спорта.

Он имеет следующие основные характеристики: длина габаритная – 5,45 м; ширина габаритная – 2,45 м; высота габаритная – 1,78 м; пассажировместимость – 5 чел; скорость при ходе на воде – 70 км/час; по снегу – 100 км/час; по грунту – 60 км/час. Катер способен преодолевать торосистый лед, затяжные уклоны до 10 и короткие до 35 градусов. Катер имеет привлекательный внешний вид (качество покрытия не уступает лакокрасочным покрытиям современных автомобилей) и легкость управления (начинающий водитель способен научиться управлять катером за короткое время). Производственный цикл изготовления катера составляет 5 – 6 рабочих дней.

Успешный опыт проектирования, производства и эксплуатации этого катера (всего их изготовлено 182 ед.) позволил поставить задачу создания более крупного судна. В настоящее время на предприятии готовится к выпуску катер «Пегас 12», эскиз которого показан на рис.1.






Рисунок 1
Корпус этого катера является трансформером, позволяющим иметь пассажирский или грузовой вариант на одной и той же платформе. Основные характеристики: длина габаритная – 8,5 м; ширина габаритная – 3,1 м. Судно предназначено для перевозки 12 пассажиров или 1,5 т груза. В соответствии с Кодексом внутреннего транспорта Российской Федерации технический надзор и классификация этого судна должны осуществляться Российским Речным Регистром. Это накладывает на проектанта и производителя обязанности выполнения требований Правил Речного Регистра, в том числе в части конструкции и прочности. В действующих Правилах имеются краткие указания по конструированию корпусов судов из пластмасс, однако для судов длиной менее 15 м они практически не ограничивают фантазии конструктора. При выполнении расчетов прочности оговариваются величины допускаемых напряжений. Рекомендации по назначению расчетных нагрузок в Правилах не зависят от материала корпуса.

Выбор расчетной схемы при выполнении расчетов прочности судов с динамическим поддержанием всегда индивидуален из за сложности корпусных конструкций и соотношений главных размерений, не позволяющих использовать традиционные балочные схемы. Очевидно, что наиболее продуктивным является использование метода конечных элементов в сочетании с модельными и натурными испытаниями. При выполнении новых проектов, для которых отсутствуют данные по близким прототипам, указанное сочетание является единственным способом обеспечения надежности работы корпусных конструкций. Например, в Правилах имеется прямое указание на необходимость выполнения испытаний для определения коэффициента перегрузки в центре масс при движении на воздушной подушке.

В связи с отмеченным выше кафедрой сопротивления материалов, конструкции корпуса и строительной механики корабля ВГАВТ совместно с ЗАО «Комби Пласт» выполняется комплекс работ по проектированию и оценке прочности корпусных конструкций проектируемого судна «Пегас-12». При этом в лаборатории кафедры выполняются исследования по механическим характеристикам применяемых для изготовления корпуса материалов, выполняются испытания крупно и полномасштабных образцов корпусных конструкций, осуществляются расчеты этих образцов по методу конечных элементов. После изготовления корпуса предполагается выполнение статических испытаний в цехе, а затем выполнение мореходных испытаний с замером всех необходимых параметров.

В качестве примера на рис.2 показана картина напряженного состояния флора при его локальном нагружении двумя сосредоточенными силами в пролете и свободном опирании в двух точках. Такая схема нагружения и опирания была реализована в процессе испытаний полномасштабной модели флора в лаборатории кафедры. По условиям симметрии рассчитывалась четвертая часть модели.


Рисунок 2


Напряженное состояние модели рассчитано на нагрузку 17 кН, при которой в ходе испытаний модель исчерпала несущую способность. Как видно из рисунка, максимальное эквивалентное напряжение составило 181 МПа в стенке флора. Испытание образцов, вырезанных из модели после испытаний, показало, что предел прочности материала стенки составляет 180-200 МПа, т.е. имеется очень хорошее совпадение результатов эксперимента с расчетом.

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ АРМОПЛАСТИКОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСОВ СУДОВ НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ
С.Н. Гирин (ФГОУ ВПО «ВГАВТ», Нижний Новгород, Россия),

П.В. Плева (ЗАО «Комби Пласт», Нижний Новгород, Россия)
Аннотация – Излагаются преимущества использования современных армопластиков для изготовления корпусов небольших судов на воздушной подушке перед металлическими материалами. Приводится сопоставление результатов модельных испытаний и расчета по схеме МКЭ шпангоута сложной формы.


PERSPECTIVES OF USE REINFORCED PLASTICS IN PRODUSING HULLS OF SURFACE-EFFECT SHIPS
S.N. Girin (FSEO HPE «VSAWT», Nizhniy Novgorod, Russia),

P.V. Pleva (JSC «CombyPlast», Nizhniy Novgorod, Russia)
Abstract – advantages of use modern reinforced plastics comparing with steel materials for produces hulls of small surface-effect ships are given. Comparison results of model experiments and computer solves of MFE for frame of advantage form are also given in this article.

Похожие:

Перспективы применения армопластиков для изготовления корпусов судов на воздушной подушке iconПроектной работы «Катер на воздушной подушке»
Проектная работа посвящена созданию действующей модели катера на воздушной подушке
Перспективы применения армопластиков для изготовления корпусов судов на воздушной подушке iconИнвестиционный проект «Услуги по покату маломерных экранопланов на воздушной подушке на морских курортах»
...
Перспективы применения армопластиков для изготовления корпусов судов на воздушной подушке iconСовершенствование транспортной системы в регионе озера Байкал с целью развития судостроения, судоходства и туризма С. Л. Ивановский, к т. н. Фгуп «цнии им акад. А. Н. Крылова»
Рассматриваются перспективы развития водного транспорта на озере Байкал с целью развития туристско-рекреационных зон. Предлагается...
Перспективы применения армопластиков для изготовления корпусов судов на воздушной подушке iconРабота с полимерами
Кроме того, выпускаете фольгированный (одно- и двусторонний) гетинакс. Этот материал в домашних условиях пригоден для изготовления...
Перспективы применения армопластиков для изготовления корпусов судов на воздушной подушке iconПроизводство и продажа судов на воздушной подушке является основной деятельностью компании ООО экстрим Моторс
Путешествие по рекам в период ледохода движение по торосам, мелководью, каменистым берегам горных рек и заснеженным полям, преодоление...
Перспективы применения армопластиков для изготовления корпусов судов на воздушной подушке icon«Судно на воздушной подушке»

Перспективы применения армопластиков для изготовления корпусов судов на воздушной подушке iconТеоретико-экспериментальное исследование летательного аппарата на воздушной подушке
Специальность 05. 07. 07 «Контроль и испытание летательных аппаратов и их систем»
Перспективы применения армопластиков для изготовления корпусов судов на воздушной подушке iconПрограмма встречи Нового года в Кижских шхерах. 1 день 30. 12. 2011г. 15ч. 00м
Трансфер (судно на воздушной подушке) от с. Великая Губа до Гостевого комплекса (30-40мин.)
Перспективы применения армопластиков для изготовления корпусов судов на воздушной подушке iconГрафен: фундаментальные свойства и перспективы применения в нанотехнологии
Обсуждаются необычные свойства недавно открытой наноструктуры- графена и отрывающиеся перспективы его применения. Обсуждается, в...
Перспективы применения армопластиков для изготовления корпусов судов на воздушной подушке iconЕвропейская экономическая комиссия
В настоящем документе есрс предлагает внести изменение в текст этого подраздела, с тем чтобы расширить сферу применения изъятия для...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org