Перейти к содержимому

Фотография

Стоит ли заморачивться с "подвесными" шпангоутами на сварной А


Сообщений в теме: 11

#1 Самопальщик

Самопальщик

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPip
  • 274 сообщений
  • Из:Петрозаводск

Отправлено 17 марта 2016 - 05:47

Здравствуйте, хотел обсудить системы набора для сварных алюминиевых лодок.
 
Дело в том, что существует очень распространенное мнение, что поперечный набор сварной лодки должен опиратся на продольный набор и при этом никак не соединяться с обшивкой. Т.е. никаких поперечных швов.
 
Однако много отечественных и буржуйских производителей все таки делает лодки с продольно-поперечной системой набора и приваривают поперечный набор к обшивке.
 
Поэтому у меня возник вопрос, есть ли смысл заморачиваться с "подвесными" шпангоутами?
 
Мне кажется, идея о превосходстве "подвесных" шпангоутов, которые опираются на стрингеры пошла еще с советских лодок.
 
Как известно, советские сварные лодки были легче современных. Для экономии материала, при длине лодки около 4,5 м, их днище делалось толщиной всего в 2 мм, максимум 2,5 мм. Толщина днища современных сварных лодок такого размера 3-4 мм.
 
Кроме того, мне кажется, советские алюминиевые лодки варились, в основном, TIG аппаратами.
 
Естественно при сварке тонкой обшивки ТИГ аппаратом возникали сильные деформации. Поэтому и пришлось применять "подвесные" шпангоуты для уменьшения швов на обшивке.
 
Сейчас технология большинства современных производителей несколько другая. Они берут более толстый метал и варят набор к обшивке при помощи полуавтомата, продольными и поперечными швами. При этом сварочние деформации мало заметны. Тем более, что бухтины на толстом металле более менее поддаются терморихтовке, это хорошо в случае, если корпус идет под окраску.
 
Также соединение поперечного набора непосредственно с обшивкой повышает жесткость корпуса и позволяет уменьшить количество набора.
 
Еще такая технология облегчает сборку, т.к. позволяет заранее нарезать продольный и поперечный набор по форме обшивки и собирать лодку хоть "на коленке". В отличии от подвесных шпангоутов, где в качестве стрингеров чаще используется п-образный профиль, который вваривается "по месту", а для этого необходимо сделать более сложный стапель-кондуктор.
 
Хотя некоторые производители вместо п-образного профиля используют уголок поставленный "домиком". Но я считаю, что усиления должны ставится перпендикулярно обшивке, иначе жесткость такого усиления явно понизится. Либо придется применять более толстый уголок, что несколько увеличит вес.
 
Еще встречается установка уголков "плашмя" на обшивку, в этом случае "работает" лишь одно ребро уголка.
 
Применение же "подвесных" шпангоутов, на мой взгляд имеет только один плюс. Такая технология позволяет уменьшить толщину обшивки и снизить вес корпуса. Но из-за того, что при этом приходиться увеличивать количество набора, чтобы компенсировать потерю жесткости, выигрыш в весе получается не такой уж и большой. По моим прикидкам 10-20 %
 
Короче конструкторы, которым я заказывал разработку набора своей новой лодки, рекомендовали для моего случая "современную" схему с поперечными швами.
 
Но хотелось бы услышать мнение бывалых коллег по этому поводу. Какие еще плюсы и минусы есть от применения "подвесных" шпангоутов? И какие еще недостатки вылезают при применении поперечных швов?
 
Надеюсь владельцы нижеприведенных картинок не будут против, если я приведу их в качестве примера.
 
Вот "советская" система с тонкой обшивкой и "штампованными" шпангоутами:
 
us1.jpg  us2.jpg
 
Вот современная система с толстой обшивкой и поперечными швами:
 
new2.jpg  new3.jpg  new1.jpg
 
Вот еще одна система с "висячими" шпангоутами и толстой обшивкой. Где жесткость корпуса компенсируется бортовыми "понтонами" с жестким наполнителем.
 
silver.jpg
 
 
Так как в проектировании я "чайник", прошу сильно не глумится над подобным вопросом.

  • 0

#2 Nota

Nota

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 066 сообщений
  • Из:С-Пб
  • Судно: Нева-1
  • Название: Нота

Отправлено 17 марта 2016 - 08:48

Вы вроде как сами ответили. Тонкая, дюралевая, клёпаная - это одно. Толстая, сварная конструкция это другое. Плюсы врезной  конструкции - наличие присоединённог пояска, соответственно меньше высота поперечного набора. Плюсы навесной конструкции нет поперечных швов, но появляются  минусы, выше поперечный набор, кницы для крепления РЖ к рамам может ещё чего, в общем от конкретного случая всё зависит....

 

П.С. Уточнение:

TIG-сваркой является ручное сваривание с использованием неплавящихся вольфрамовых электродов

Плюсами TIG-сваривания является  аккуратный сварочный шов и возможность сваривания деталей небольшой толщины. Минусами является  низкая производительность и высокие требования по подбору оператора.


Сообщение отредактировал Nota: 17 марта 2016 - 08:59

  • 0

#3 Самопальщик

Самопальщик

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPip
  • 274 сообщений
  • Из:Петрозаводск

Отправлено 17 марта 2016 - 15:36

П.С. Уточнение:

TIG-сваркой является ручное сваривание с использованием неплавящихся вольфрамовых электродов

Плюсами TIG-сваривания является  аккуратный сварочный шов и возможность сваривания деталей небольшой толщины. Минусами является  низкая производительность и высокие требования по подбору оператора.

 

Мне кажется тонколистовой метал лучше варить как раз полуавтоматом (MIG сваркой). Т.к. при MIG сварке тепловложения в метал меньше и соответственно меньше температурные деформации при остывании шва.

 

При МИГ сварке тонких листов, перенос металла из сварочной проволоки в сварочную ванну происходит "капельным" способом. И шов получается менее аккуратный и часто требует дополнительной обработки. Особенно при сварке кромок.

 

При более толстом металле перенос метала из проволоки происходит "сферическим" способом и на мой взгляд шов получается красивее.

 

При ТИГ сварке тонких листов, шов несомненно получается более аккуратным и качественным. Но и разогревается метал больше. Поэтому я его обычно применяю для сварки кромок. А для швов в середине листа обшивки использую полуавтомат.

 

Хотя сварщик я малоопытный и не претендую на правильность моих постов.


  • 0

#4 Nota

Nota

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 066 сообщений
  • Из:С-Пб
  • Судно: Нева-1
  • Название: Нота

Отправлено 18 марта 2016 - 12:41


 

Хотя сварщик я малоопытный и не претендую на правильность моих постов.

 

Я совсем не сварщик. По моим наблюдениям любители довольно быстро осваивали сварку полуавтоматом, швы получались вполне работоспособные, но для получения идеальных швов был  нужен сварщик с серьёзный опытом и не плавящийся электрод.

 

П.С. Хотя вы вроде тоже самое пишете: При ТИГ сварке тонких листов, шов несомненно получается более аккуратным и качественным


Сообщение отредактировал Nota: 18 марта 2016 - 13:36

  • 0

#5 jeeet

jeeet

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 2 879 сообщений
  • Из:Mars

Отправлено 22 марта 2016 - 15:19

Если коротко отвечать на вынесенный в заголовок вопрос -- то "да, есть смысл". Обшивку из пластичных сплавов (да и из стали тоже) хорошо опирать на продольный набор, а его уже на поперечный. Рекомендации по выбору шпаций, толщин и конструктивного оформления -- см.нормативы, во многих есть "рекомендуемые решения". Но вариаций много, фактически, конкретные решения будут зависеть от множества факторов. Выбор оптимальных решений -- это и есть работа по конструированию. Как то так.


  • 1

#6 Nota

Nota

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 066 сообщений
  • Из:С-Пб
  • Судно: Нева-1
  • Название: Нота

Отправлено 05 апреля 2016 - 07:57

 

Здравствуйте, хотел обсудить системы набора для сварных алюминиевых лодок.
 
Дело в том, что существует очень распространенное мнение, что поперечный набор сварной лодки должен опиратся на продольный набор и при этом никак не соединяться с обшивкой. Т.е. никаких поперечных швов.
 
...

 

 

Тиворию придумал.

 

1) Вот дюралька. Система врезная. 4761752-%FE%E6%E0%ED%EA%E0.jpg

 

2) Все самолёты система врезная.

 

Вывод: если кто-то делает навесную систему на дюрале, значит ему лениво малковать шпангоуты.

 

Где-же навесная система. Навесная система там , где на набор притягивается уже готовая панель с рж, либо прессованная,  либо изготовленная точечной сваркой.

 

Вывод: всегда делать врезную систему. Поперечные швы прерывистые. Например шпация рж 200 мм : 40 мм по краям, 40 в середине (пропуски по 40 мм)

 

Возможно тивория не полная, но какая есть.


Сообщение отредактировал Nota: 05 апреля 2016 - 08:03

  • 0

#7 Wt_Terpi

Wt_Terpi

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 1 205 сообщений
  • Из:С. Петербург

Отправлено 05 апреля 2016 - 23:30

Никакого большого смысла в подвесном наборе вообще нет.

Он приносит практически всегда только недостатки не добавляя никаких достоинств (типа увеличения жесткости, уменьшения толщины обшивки, снижения массы и т.п.), приписанных ему в нескольких сообщениях выше.

Что на что опирается вообще не зависит от того какой набор - подвесной или прорезной - это определяется исключительно относительной жесткостью элементов набора.

И я бы не смешивал в одну кучу клепанные конструкции и сварные конструкции - это очень разные конструкции, разные технологии и прошу обратить внимание - очень разные материалы.

Иногда приходится использовать подвесной рамный набор по технологическим соображениям и не более того. Ну например, раскрой проще (или кажется более простым :)), судно собирается в постели а прж развернуты перпендикулярно обшивке и у конструктора возникли дурацкие мысли, что так будет проще собирать, или конструктор забоялся, что вырезы под прж привнесут излишние концентраторы напряжений в набор, выполненный с небольшими запасами прочности из сплавов склонных к образованию усталостных трещин и работающий в зонах интенсивной вибрации, или для уменьшения толщины обшивки (снижения массы конструкции) было решено уменьшить шпацию прж и при прорезном наборе получается очень много вырезов в рамном наборе и они "съедают" слишком много от стенки.

Примерно по этим соображениям подвесной рамный набор применялся в конструкции катеров и СПК.

Когда у Вас рамный набор подвесной, то появляются следующие основные проблемы:

1. габариты - подвесной набор сжирает больше пространства внутри лодки (но часто это не важно).

2. прочность набора - поскольку набор не приварен (не прикреплен) к наружной обшивке то он не использует присоединенного пояска из обшивки, соответственно требуется отдельное выполнение пояска по стороне набора обращенной к НО. Что в свою очередь ведет к излишнему расходу материала.

Кроме того, узел соединения прж и рамного набора часто бывает надуманным и если поясок на стороне, обращенной к НО, симметричный, то приходится беспокоиться о малковке (в данном случае, размещении пояска под нужным углом).

По поводу п-образного набора, как и применению уголка, опирающегося двумя ребрами или прислоненным стороной к обшивке в конструкциях из АМг или стали - отказать с порога, предложившим и использующим - битие линейкой по башке пока не вразумятся.

По поводу поворота прж перпендикулярно обшивке - желательно, но не обязательно и далеко не всегда осуществимо - зависит от типа конструкции. Часто это не выгодно технологически, а перерасход материала на создание надлежащего сечения не столь большой -  момент сопротивления и инерции растут очень быстро с высотой. Требования к набору, отклоненному от нормали к НО нормируются правилами.


  • 1

#8 Nota

Nota

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 066 сообщений
  • Из:С-Пб
  • Судно: Нева-1
  • Название: Нота

Отправлено 06 апреля 2016 - 09:01

1)Никакого большого смысла в подвесном наборе вообще нет.


2)И я бы не смешивал в одну кучу клепанные конструкции и сварные конструкции - это очень разные конструкции, разные технологии и прошу обратить внимание - очень разные материалы.

 

 

1) Реальный, не вымышленный смысл навесной системы - изложен в "тивории"

 

2)Клёпанные конструкции упомянуты потому, что  топикстартер постулировал:  Вот "советская" система с тонкой обшивкой и "штампованными" шпангоутами:  и привёл рисунок самоделки. Хотя не очень большое изучение показывает, что"советская система" - это настоящие авиационные технологии приложенные к водоплавающим т.е. никаких "навесных" систем обнаружить не удалось. В качестве примера лодка Казанка (было фото выше и СПК Волга 1328798867_volga_15.jpg

 

Касательно, сварных конструкций, два примера.

 

Мидель шпангоут Восход file1_html_2c22a403.JPG

 

Имеется навесная цельнопрессованная панель днища 3.5 мм  и настилы палубы (2 мм) и надстройки (1.5 мм) с предварительно приваренными точечной сваркой Z-профилями. Также в районе скулы и киля есть бракеты, т.е. там система становится врезной в любом случае.

 

Другой мидель. Рамный шпангоут Кометы. (рядовой шпангоут выглядит как у Восхода)image298.jpg

 

Опять же видим навесные панели корпуса палубы и надстройки, однако  сам шпангоут, в виду своей "рамности" на всём протяжении имеет бракеты, таким образом, что система набора днища в его зоне становится "врезной".

 

Вывод , если обшивка 3...4 мм . и последовательность сборки -.шпангоут , рёбра жёсткости, листы обшивки -надо делать врезную систему, всё остальное попытки изобрести велосипед , что конечно не запрещено.


Сообщение отредактировал Nota: 06 апреля 2016 - 09:05

  • 1

#9 Wt_Terpi

Wt_Terpi

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 1 205 сообщений
  • Из:С. Петербург

Отправлено 06 апреля 2016 - 17:45

1) Реальный, не вымышленный смысл навесной системы - изложен в "тивории"

Не зовсем. При навесном наборе с малковкой все еще интереснее - употеешься (и рисовать и делать).

Но в принципе согласен - показания чисто технологические, при той технологии, что применялась по другому не вытанцовывалось.

А все остальное, абсолютно в точку  и даже примеры всплывали в башке примерно те-же. :)

И в остатке - ну никакого смысла, никаких преимуществ. :)


  • 0

#10 Nota

Nota

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 066 сообщений
  • Из:С-Пб
  • Судно: Нева-1
  • Название: Нота

Отправлено 07 апреля 2016 - 14:07

 При навесном наборе с малковкой все еще интереснее - употеешься (и рисовать и делать).

 

В вышеприведённых примерах малковки нет. У "Восхода" поперечный набор или швеллер, или "таврошвеллер" (102х38х19,9), соответственно, если их полки ориентировать к миделю малковка не нужна. У Кометы шпангоут двутавр (разрез В-В), но малковки тоже нет.


  • 0

#11 Wt_Terpi

Wt_Terpi

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 1 205 сообщений
  • Из:С. Петербург

Отправлено 08 апреля 2016 - 23:30

В вышеприведённых примерах малковки нет. У "Восхода" поперечный набор или швеллер, или "таврошвеллер" (102х38х19,9), соответственно, если их полки ориентировать к миделю малковка не нужна. У Кометы шпангоут двутавр (разрез В-В), но малковки тоже нет.

На "парадных" мидель-шпангоутах всегда все хорошо и палочки перпендикулярны.  :)

Только вот самое интересное в оконечностях. И там разрез В-В получается примерно следующим:

пр_01.jpg

Но оставить так, в большинстве случаев, рука не поворачивается. Кроме того, попрошу отметить, что вариант с тавром вообще предсталяет серьезные проблемы, да и со швеллером не аккуратненько как-то. Кстати, прошу еще обратить внимание, что забойные бракетки имеют разную высоту в зависимости от угла пересечения с ПРЖ, что само по себе уже существенная грыжа.

Вот тут уже и возникают разные интересные вариации на тему малковки:

a. "поворачивают" нижний поясок вдоль прж - либо на месте либо изначально в раскрое.

б. отодвигают набор еще дальше от прж и изобретают разные интересные бракетки и кнички.

в. посылают нафиг этот подвесной набор, как минимум в оконечностях (где кстати и с панелями проблемы).


  • 0

#12 Самопальщик

Самопальщик

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPip
  • 274 сообщений
  • Из:Петрозаводск

Отправлено 13 ноября 2020 - 15:59

Короче в итоге я все таки построил лодку с подвесными шпангоутами, правда только в кормовой части днища.

 

Если кто-то озадачен таким же вопросом, то спустя несколько лет, сам кратко отвечу на этот вопрос: - заморачиваться с подвесными шпангоутами однозначно есть смысл!

 

Эксплуатирую лодку уже несколько сезонов. Никаких негативных моментов не замечено. После нее строю лодки только с подвесными шпангоутами. И только если их некуда нормально опереть, то привариваю их к обшивке.

 

Если кому интересно, вот видеообзор той лодки из-за которой создавалась эта тема:

 

https://youtu.be/yLhh32YwqpQ

 

Видео очень длинное (около 30 минут), но в описании есть содержание с таймкодами, там можно найти фрагмент именно про силовой набор.


Сообщение отредактировал Самопальщик: 13 ноября 2020 - 16:00

  • 0



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей