Каждый уважающий себя эрудит запросто может расправиться с десятком-другим сканвордов. Но даже профи иногда встречаются с вопросами, на которые затрудняются ответить. В таких ситуациях не всегда помогает даже знаменитый «математический» метод подбора букв. И наверняка не один из вас сталкивался с вопросами, которые затрагивают термин «шпангоут». Это достаточно трудные задания, и чтобы ответить на них, придется окунуться в историю кораблестроения.
Что такое шпангоут?
Термин «шпангоут» пришел в русский язык из Нидерландов и дословно означает «деревянное ребро». В действительности же он представляет собой поперечный компонент силового набора корпуса кораблей, где выступает в качестве ребра жесткости.
С развитием машиностроения термин стал применяться и в сфере самолетостроения, где обозначает ребро жесткости для фюзеляжа летательного средства. Как уже стало ясно, главная роль, которую выполняет шпангоут, – это придание необходимой жесткости судну, будь оно воздушным или морским.
«Морское дело» — Занятие №3 — Шпангоуты форштевеня.
Также этот элемент силового набора используется для закрепления продольных компонентов, что необходимо для обшивки корпуса. Эрудированным людям будет полезно знать, что расстояние между соседними шпангоутами называется шпацией.
Виды шпангоута
Существуют две большие группы, на которые инженеры делят все шпангоуты: деревянные и металлические. Каждый тип имеет разветвленную классификацию. Так, деревянные поперечные брусья делятся на:
- Гнутые, которые состоят из цельного древесного массива. Для их изготовления используют стволы с естественной кривизной.
- Футоксовые, которые собираются из нескольких составных частей. Этот тип деревянных поперечин получил наибольшее распространение.
Из двух частей состоит футоксовый шпангоут: это флортимберс и непосредственно футокс. Флортимберс представляет собой ту часть, которая крепится к килю корабля – продольному брусу, проходящему через всю длину судна. К нему с обеих сторон крепятся футоксы.
Изделия из металла делятся на большее количество классов. Но чаще всего выделяют шпангоуты по выполняемым функциям:
- рамные, задача которых состоит в повышении прочности корабля и соединении продольных несущих элементов;
- основные, составляющие большую часть от всего числа поперечных брусьев, служат для обшивки судна.
Количество поперечных силовых брусьев зависит от водоизмещения корабля, его осадки. Таким образом, шпангоут – это не просто несущий элемент судна, который придает корпусу жесткость. Он также придает кораблю определенную устойчивость на водной глади.
Особый тип
В судостроении особое место занимает мидель-шпангоут, несмотря на то что конструктивно он ничем не отличается от других типов поперечных силовых брусьев. Данный термин используют во время расчетов, ведь он располагается строго посередине перпендикуляра, пересекающего судно вдоль.
«Морское дело» — Занятие №2 — Шпангоуты
Опираясь на расположение мидель-шпангоута, вычисляют лобовое сопротивление корабля во время движения, а также коэффициент полноты корпуса, который характеризует грузоподъемность и скорость судна. Поможет понять, что собой представляет мидель-шпангоут, фото.
«Они тесно связаны»
Одним из основных элементов набора корпуса судна является стрингер, который выполняет несколько функций:
- Воспринимает напряжение от общего изгибающего момента в продольном направлении.
- Перераспределяет нагрузку между соседними поперечными силовыми брусьями.
- Является промежуточной опорой для шпангоутов.
Кроме того, стрингеры являются основными из элементов, участвующих в обшивке корпуса или фюзеляжа самолета. В сканвордах часто попадаются вопросы касательно него, но теперь вы знаете, что стрингеры – это опора для шпангоутов.
Источник: fb.ru
Шпангоут
Шпангоут (нидерл. spanthout , от spant — «ребро» и hout — «дерево») — поперечное ребро корпуса судна; [1] деревянный или металлический поперечный элемент жёсткости обшивки корпуса корабля, летательного аппарата или котла восьмиосного вагона-цистерны. В кораблестроении и судостроении это также элемент теоретического чертежа — сечение корпуса вертикальной поперечной плоскостью.
Шпангоут в судостроении
Бортовая балка набора корпуса судна. В корабельном наборе шпангоут бывает цельный и составной. Последний состоит обычно из двух рёбер, нижним концом укрепленных на киле. Рёбра изогнуты по форме днища корабля и продолжаются вверх на высоту борта. Сверху (под палубой) рёбра соединены между собой поперечной балкой (бимсом), который используется как опора для палубного настила.
Вдоль борта шпангоуты соединяются стрингерами, которые идут от носа к корме по корпусу судна. Между собой шпангоуты никак не соединяются, а с остальными элементами продольного и поперечного набора они соединяются с помощью кницы: косой распорки (для деревянного набора) или треугольного листа металла (для стального).
Шпангоут, расположенный на половине длины называется мидель-шпангоутом, остальные — «передними» или «задними» относительно миделя. Число шпангоутов зависит от длины судна и требуемой прочности корпуса, расстояние между шпангоутами (шпация) выбирается из стандартного ряда. Шпангоуты нумеруются от носа в корму либо от кормы к носу. В носовой и кормовой оконечностях судна шпангоуты часто ставятся не поперечно, а под углом, чтобы они стояли перпендикулярно обшивке корпуса. Такие шпангоуты называют поворотными.
Деревянные корабли
Поскольку корпус судна имеет U-образную форму вблизи миделя и V-образную в оконечностях, шпангоуты часто невозможно изготовить из целого дерева, поэтому их делают составными. Нижнюю часть шпангоута, соединяющуюся с килем, называют флортимберсом. В оконечностях флортимберсы имеют заострённую форму (пиковые флортимберсы).
К флортимберсу с обеих сторон примыкают футоксы, нумеруемые от флортимберса. В зависимости от размеров корабля число футоксов может меняться. Верхнюю часть шпангоута называют топтимберсом.
Обычно шпангоуты делают двухслойными, при этом слои совмещают так, чтобы половина высоты одного слоя накладывалась на середину другого. Оба слоя скрепляют нагелями. Реже оба слоя устанавливают с зазором при помощи деревянных вставок и соединительных шипов, но и в этом случае в нижней части шпангоута слои всегда подгоняют вплотную друг к другу.
На малых судах шпангоуты тоже могут быть наборными. На небольших шлюпках шпангоуты часто изготовляют из одного искусственно выгнутого куска дерева. Шпангоуты могут состоять из нескольких склеенных друг с другом пластин. Такие клеёные шпангоуты часто выполняют как одно целое с бимсом.
Последний задний шпангоут в наборе деревянного судна называется фашенписом.
Металлические корабли
На металлических (клёпаных и сварных) судах шпангоуты подразделяются на основные, холостые (промежуточные) и рамные. Основной шпангоут — это поперечное ребро жесткости бортовой обшивки, установленное на каждой поперечной шпации, и соединенное с флорами и бимсами в шпангоутную раму.
Рамный шпангоут — усиленный шпангоут, предназначенный для местного усиления корпуса, а также может служить опорой для несущих продольных связей. Рамные шпангоуты обычно устанавливаются через 3-4 шпации, однако в некоторых районах судна (машинное отделение, форпик) их могут устанавливать на каждой шпации.
Холостые или промежуточные шпангоуты используются в качестве ледовых, швартовных или других усилений, и ставятся между основными шпангоутами. Холостые шпангоуты не соединяются с флорами и бимсами в раму, обрываясь на обшивке. Шпангоуты являются основными балками бортового перекрытия при поперечной системе набора и устанавливаются на каждой практической шпации, являясь опорами для продольных связей. При продольной системе набора корпуса, как правило, устанавливаются только рамные шпангоуты, через 3-4 шпации.
Для основных и промежуточных шпангоутов применяют профильный прокат — полособульб, уголок, рамные же имеют как правило тавровый профиль.
Проектирование судов
Теоретическими шпангоутами называют поперечные сечения теоретической поверхности судового корпуса (теоретический чертеж). Как правило на чертеже выполняют 21 сечение (0 — 20 шп.) на равных расстояниях (теоретическая шпация), при этом нулевой шпангоут совпадает с носовым перпендикуляром, а двадцатый — с кормовым. Для уточнения обводов также могут строится дополнительные сечения.
Авиастроение
Шпангоут выполняется из различных профилей (как правило, в виде кольца или овала) и прикрепляется к балкам продольного набора.
Нормальные шпангоуты обеспечивают сохранение поперечного сечения фюзеляжа. Усиленные шпангоуты устанавливаются в местах, где фюзеляж подвергается большим нагрузкам (стыковые узлы, узлы крепления, перегородки гермоотсеков и т. п.), и по границам больших вырезов в фюзеляже.
Нормальные шпангоуты обычно имеют рамную конструкцию и изготавливаются методом штамповки или гибки из цельного листа. Усиленные шпангоуты выполняются в виде замкнутой рамы двутаврового или швеллерного сечения. Конструктивно такая рама изготавливается сборной или монолитной. В местах установки перегородок силовой шпангоут полностью зашивается стенкой, подкреплённой вертикальными и горизонтальными профилями, или сферической оболочкой с радиально расположенными подкрепляющими элементами.
Источник: dic.academic.ru