×
10.05.2018
218.016.4975

Результат интеллектуальной деятельности: Способ нагружения корпуса судна при проведении испытаний

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области судостроения, в частности к способам испытаний корпусов судов, и может быть использовано для определения их прочностных и деформационных характеристик в процессе разработки, эксплуатации и ремонта. Предложен способ нагружения корпуса судна при проведении испытаний, включающий установку судна на кильблоках, расположенных на основании, в промежутки между которыми симметрично относительно ДП судна на основание укладывают нагружающие средства в виде емкостей из гибкого воздухонепроницаемого материала с возможностью подачи в них сжатого воздуха и измерения внутреннего давления воздуха в каждой емкости, причем в качестве основания используют пол сухого дока, дополнительные аналогично выполненные нагружающие средства размещают в зазорах между стенками сухого дока и обращенными к ним поверхностями соответствующих бортов, в процессе нагружения сжатый воздух подают раздельно в каждую наполняемую емкость. Технический результат выражается в повышении достоверности условий нагружения при испытании корпусов судов и расширении возможностей моделирования различных нагрузок и сложных напряженно-деформированных состояний. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к способам испытаний корпусов судов, и может быть использовано для определения их прочностных и деформационных характеристик в процессе разработки, эксплуатации и ремонта.

Известен способ нагружения корпуса судна с помощью стенда, в котором размещают опоры на основании, далее устанавливают емкости из гибкого воздухонепроницаемого материала, выполненные с возможностью подачи в них сжатого воздуха и измерения внутреннего давления воздуха в каждой из них, после чего устанавливают корпус судна на емкости, которые в процессе нагружения заполняют сжатым воздухом. При этом емкости опирают на опоры в виде балок, по всей площади их рабочих поверхностей, а стенд для испытаний снабжен нагружающим устройством в виде системы рычажных связей (см. а.с. СССР № 1573361, дата публикации 23.06.1990).

Недостатком технического решения является ограниченная область применения на практике из-за следующих факторов:

- возможность моделирования только распределенных нагрузок;

- возможность нагружения только днища судна и его верхней палубы;

- для моделирования распределенных нагрузок необходимо размещать емкости под всей рабочей площадью днища равномерно и плотно, что связано с высокой трудоемкостью;

- в испытательном стенде предусмотрено измерение только суммарной величины сил поддержания, без учета и возможности контроля внутреннего давления воздуха в каждой из емкостей.

В качестве ближайшего аналога принят способ нагружения корпуса судна для определения его веса, включающий установку судна на кильблоках, расположенных на основании, в промежутки между которыми, симметрично относительно диаметральной плоскости судна, на основание укладывают нагружающие средства, выполненные в виде емкостей из гибкого воздухонепроницаемого материала с возможностью подачи в них сжатого воздуха и измерения внутреннего давления воздуха в каждой емкости, причем в процессе нагружения емкости заполняют сжатым воздухом до тех пор, пока судно не потеряет контакт с кильблоками (см. патент РФ № 2466901, дата публикации 20.11.2012).

Недостатком ближайшего аналога является ограниченная область применения на практике из-за следующих факторов:

- возможность нагружения только днища судна и его верхней палубы;

- сжатый воздух подается одновременно во все емкости.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка способа нагружения корпуса судна с широкими возможностями моделирования различных нагрузок и сложных напряженно-деформированных состояний.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в повышении достоверности условий нагружения при испытании корпусов судов в лабораторных условиях и расширении возможностей моделирования различных нагрузок и сложных напряженно-деформированных состояний из-за следующих факторов:

- возможность моделирования как распределенных, так и сосредоточенных нагрузок;

- возможность нагружения днища и бортов судна;

- возможность задействования в работе не всех, а лишь некоторых емкостей;

- возможность задания различных значений внутреннего давления воздуха в разных емкостях;

- автономность нагружающих средств, работающих независимо друг от друга;

- возможность моделирования сложных напряженно-деформированных состояний как в продольных, так и в поперечных плоскостях судна;

- возможность моделирования динамических и циклических нагрузок с переменными значениями, например волновых.

Поставленная задача решается тем, что в способе нагружения корпуса судна при проведении испытаний, включающем установку судна на кильблоках, расположенных на основании, в промежутки между которыми, симметрично относительно диаметральной плоскости судна, на основание укладывают нагружающие средства, выполненные в виде емкостей из гибкого воздухонепроницаемого материала с возможностью подачи в них сжатого воздуха и измерения внутреннего давления воздуха в каждой емкости, причем в процессе нагружения емкости заполняют сжатым воздухом до тех пор, пока судно не потеряет контакт с кильблоками, судно размещают в сухом доке, пол которого используют в качестве основания, с образованием зазоров между стенками сухого дока и внешней поверхностью обращенных к ним бортов, при этом стенки сухого дока выполнены с возможностью разъемного соединения с нагружающими средствами, причем дополнительные нагружающие средства бортов размещают в зазорах и соединяют с соответствующими стенками сухого дока, причем нагружающие средства бортов выполнены в виде емкостей из гибкого воздухонепроницаемого материала с возможностью подачи в них сжатого воздуха и измерения внутреннего давления воздуха в каждой емкости, кроме того, в процессе нагружения емкости бортов заполняют сжатым воздухом до обеспечения плотного контакта между нагружающими средствами бортов, и обращенными к ним поверхностями соответствующего борта и соответствующей стенки сухого дока, кроме того, в процессе нагружения сжатый воздух подают раздельно в каждую наполняемую емкость.

Кроме того, судно устанавливают вдоль продольной оси симметрии сухого дока.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признаки «судно размещают в сухом доке, пол которого используют в качестве основания» обеспечивают формирование основания для установки на нем кильблоков и нагружающих средств.

Признаки «судно размещают… с образованием зазоров между стенками сухого дока и внешней поверхностью обращенных к ним бортов» организуют основание для нагружающих средств бортов и обеспечивают возможность прикладывания нагрузки от нагружающих средств в любую точку внешней поверхности борта.

Признаки «стенки сухого дока выполнены с возможностью разъемного соединения с нагружающими средствами» обеспечивают возможность быстрой и легкой смены расположения нагружающих средств бортов.

Признаки «дополнительные нагружающие средства бортов размещают в зазорах и соединяют с соответствующими стенками сухого дока» и «в процессе нагружения емкости бортов заполняют сжатым воздухом до обеспечения плотного контакта между нагружающими средствами бортов, и обращенными к ним поверхностями соответствующего борта и соответствующей стенки сухого дока» обеспечивают передачу нагрузки от нагружающих средств на борт судна при обеспечении их неизменного положения в пространстве.

Признаки «нагружающие средства бортов выполнены в виде емкостей из гибкого воздухонепроницаемого материала с возможностью подачи в них сжатого воздуха и измерения внутреннего давления воздуха в каждой емкости» описывают конструкцию и принцип работы нагружающих средств бортов.

Признак «в процессе нагружения сжатый воздух подают раздельно в каждую наполняемую емкость» обеспечивает возможность задействования в работе не всех, а лишь некоторых емкостей при обеспечении их автономной работы.

Признаки первого зависимого пункта формулы обеспечивают одинаковую величину зазоров в одной горизонтальной плоскости и, как следствие, позволяют моделировать однородные условия нагружения как со стороны правого, так и левого борта судна.

На фиг.1 изображен вид сбоку судна с равномерно заполненными нагружающими средствами.

На фиг.2 изображен вид сверху судна с равномерно заполненными нагружающими средствами.

На фиг.3 изображен вид спереди судна с равномерно заполненными нагружающими средствами.

На фиг.4 изображена схема нагружения корпуса для формирования изгиба в вертикальной плоскости.

На фиг.5 изображена схема нагружения корпуса для формирования изгиба в горизонтальной плоскости.

На фиг.6 изображена схема нагружения корпуса для формирования кручения.

На чертежах показаны судно 1, кильблоки 2, нагружающие средства 3, пол 4 и стенки 5 сухого дока, зазоры 6 между бортами судна 1 и стенками 5 сухого дока, нагружающие средства бортов 7, кроме того, система для нагружения дополнительно содержит источник рабочего тела в виде компрессора 8, ресивер 9, автоматические коммутационные клапаны 10 и блок управления 11 автоматическими коммутационными клапанами 10.

Стенки 5 сухого дока выполнены с возможностью разъемного соединения с нагружающими средствами бортов 7.

Нагружающие средства 3 и нагружающие средства бортов 7 выполнены в виде емкостей из гибкого воздухонепроницаемого материала с возможностью подачи в них сжатого воздуха и измерения внутреннего давления воздуха в каждой емкости.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.

На пол 4 сухого дока устанавливают кильблоки 2.

Затем на кильбоки 2, с образованием зазоров 6 между стенками 5 сухого дока и внешней поверхностью обращенных к ним бортов, устанавливают судно 1.

В промежутки между кильблоками 2, симметрично относительно диаметральной плоскости судна, на пол 4 сухого дока укладывают нагружающие средства 3.

В зазорах 6 размещают в соответствии со схемой нагружения нагружающие средства бортов 7 и разъемно соединяют с соответствующими стенками 5 сухого дока.

На заключительном этапе наполняют сжатым воздухом с помощью компрессора 8 через ресивер 9 и автоматические коммутационные клапаны 10, управляемые блоком управления 11, нагружающие средства 3 и/или нагружающие средства бортов 7 в соответствии со схемой нагружения при измерении и фиксации давления в каждой емкости посредством измерительных средств (на чертежах не показаны).

При этом нагружающие средства 3 заполняют сжатым воздухом до тех пор, пока судно 1 не потеряет контакт с кильблоками 2, а нагружающие средства бортов 7 заполняют сжатым воздухом до обеспечения плотного контакта между нагружающими средствами бортов 7, и обращенными к ним поверхностями соответствующего борта и соответствующей стенки 5 сухого дока.

Например, для того чтобы сформировать изгиб судна 1 в вертикальной плоскости, необходимо обеспечить изменение внутренних давлений в нагружающих средствах 3, расположенных под носовой и кормовой оконечностями судна, и размещенных под центральной частью судна, в соответствии с изменением сил поддержания по длине корпуса судна при прохождении вдоль судна профиля волны. При этом давление в нагружающих средствах 3, расположенных симметрично относительно диаметральной плоскости, меняется одинаково.

Для формирования изгиба судна в горизонтальной плоскости, необходимо обеспечить изменение внутренних давлений в нагружающих средствах бортов 7, размещенных по разные стороны диаметральной плоскости судна, при этом нагружающие средства бортов 7 должны быть расположены в одной горизонтальной плоскости.

Для формирования кручения судна необходимо обеспечить кососимметричное изменение давления в нагружающих средствах 3, например, путем повышения давления в носовой оконечности по правому борту и в кормовой оконечности по левому борту с одновременным снижением давления в носовой оконечности по левому борту и в кормовой оконечности по правому борту и наоборот.

При изменении давления сжатого воздуха в емкостях в течение определенного периода времени можно моделировать динамические и нерегулярные нагрузки с переменными значениями, например волновые нагрузки.


Способ нагружения корпуса судна при проведении испытаний
Способ нагружения корпуса судна при проведении испытаний
Способ нагружения корпуса судна при проведении испытаний
Способ нагружения корпуса судна при проведении испытаний
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 171 items.
25.08.2017
№217.015.ccb6

Устройство для закрепления тонкостенной нежесткой детали при обработке

Изобретение относится к области обработки тонкостенных нежестких деталей и может быть использовано для закрепления таких деталей при обработке. Устройство содержит опорный стол, выполненный в виде прямоугольной рамы, содержащей параллельные продольные направляющие, связанные системой поперечных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620523
Дата охранного документа: 26.05.2017
25.08.2017
№217.015.cdb8

Устройство для установки тонкой стальной оболочки на дне акватории

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для установки в проектное положение тонких стальных оболочек с заглублением в грунт основания. Устройство содержит каналы, сформированные у поверхности оболочки по её периметру, выполненные с возможностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619646
Дата охранного документа: 17.05.2017
25.08.2017
№217.015.cdfc

Способ приготовления печенья с растительной добавкой

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к кондитерской, и может быть использовано для производства низкокалорийных мучных кондитерских изделий. Предложен способ приготовления печенья с растительной добавкой, включающий приготовление эмульсии из сахара-песка и продукта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620638
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.ce9a

Самоподъемная буровая ледостойкая установка

Изобретение относится к конструкциям ледостойких самоподъемных плавучих буровых установок, предназначенных для бурения нефтяных и газовых скважин на шельфах замерзающих морей. Установка содержит: корпус с жилыми и служебными помещениями, оборудование и системы обеспечения эксплуатации, корпусу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620816
Дата охранного документа: 30.05.2017
25.08.2017
№217.015.d220

Способ определения критического коэффициента интенсивности напряжения бетона

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в научных и производственных лабораториях для определения критического коэффициента интенсивности напряжения в образцах бетона, используемого, например, в железобетонных элементах зданий и сооружений. Сущность: в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621618
Дата охранного документа: 06.06.2017
25.08.2017
№217.015.d25c

Способ определения критического коэффициента интенсивности напряжения бетона после воздействия на него высоких температур

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в научных и производственных лабораториях для определения критического коэффициента интенсивности напряжения в образцах бетона, используемого, например, в железобетонных элементах зданий и сооружений. Сущность:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621623
Дата охранного документа: 06.06.2017
25.08.2017
№217.015.d371

Барокамера

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний элементов глубоководной техники при давлениях, соответствующих предельным глубинам Мирового океана – более 100 МПа. Заявлена барокамера, содержащая корпус, крышку с уплотнительными элементами, средства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621779
Дата охранного документа: 07.06.2017
26.08.2017
№217.015.d5bc

Композиция ингредиентов для ликера

Изобретение относится к ликероводочной промышленности. Композиция ингредиентов для ликера содержит бархат амурский, мяту перечную, элеутерококк, подсластитель, добавку на основе апельсина, ванилин, мелиссу лекарственную, лимонную кислоту, пектин и водно-спиртовую жидкость при определенном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623166
Дата охранного документа: 22.06.2017
26.08.2017
№217.015.d7de

Способ получения антифрикционного покрытия на контактирующих трущихся поверхностях

Изобретение относится к смазочным композициям, в частности к составам для обработки пар трения, и может быть использовано в машиностроении для обработки пар трения, а также при эксплуатации механизмов и машин для продления межремонтного ресурса или во время ремонтно-восстановительных работ....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622547
Дата охранного документа: 16.06.2017
26.08.2017
№217.015.d8bd

Траверса для монтажно-стыковочных работ с крупногабаритными изделиями

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для установки в проектное положение тонкостенных стальных цилиндрических оболочек. Траверса содержит средство подвески к крану, стропы и такелажный узел. Такелажный узел выполнен в виде решетчатой плоской диафрагмы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623419
Дата охранного документа: 26.06.2017
Showing 11-14 of 14 items.
10.05.2018
№218.016.4f4d

Весло для гребли на каноэ

Изобретение относится к судостроению и касается весел для спортивной гребли на каноэ. Весло для гребли на каноэ содержит лопасть и веретено с рукояткой в верхней части. Веретено выполнено с изгибом, а нижняя его часть смещена по горизонтали относительно геометрического центра площади лопасти....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652601
Дата охранного документа: 27.04.2018
22.09.2018
№218.016.8918

Узел соединения балок

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в наборах корпусов судов. Предложен узел соединения балок, который содержит балки, соединенные под прямым углом с использованием общей накладки, и дополнительно содержит вставку, конец которой соединен под прямым углом с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667203
Дата охранного документа: 17.09.2018
29.03.2019
№219.016.eced

Весло

Изобретение относится к судостроению, в частности к оборудованию для осуществления движения судов с помощью мускульной силы, и может быть использовано для спортивной гребли. Весло, содержащее лопасть и веретено с рукояткой в верхней части. Лопасть выполнена с возможностью поворота относительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682946
Дата охранного документа: 22.03.2019
23.05.2020
№220.018.2093

Судовое рулевое устройство

Изобретение относится к области судостроения, в частности к конструкциям рулевых устройств судов. Судовое рулевое устройство содержит профилированное перо руля, которое состоит из основной части, жестко закрепленной на баллере, установленном в вертикальной продольной плоскости судна, закрылка,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002721804
Дата охранного документа: 22.05.2020
+ добавить свой РИД