Кораблестроение – это древнее искусство, требующее глубоких знаний и точных расчетов. История судостроительных чертежей насчитывает не одно столетие. От древних папирусов до современных компьютерных моделей, чертежи всегда были неотъемлемой частью создания морских судов. Морская архитектура, основанная на этих чертежах, постоянно развивалась, отвечая новым вызовам и требованиям. Современные судостроительные чертежи – это сложные технические документы, создаваемые с помощью специальных программ и требующие глубоких знаний не только в области кораблестроения, но и в смежных областях, таких как механика, материаловедение и гидродинамика. Чтение судовых чертежей возможно только при знании общепринятых сокращений.
Чтение судовых чертежей позволяет понять конструкцию судна до мельчайших деталей. Так, в материале рассмотрены ГОСТы судостроения по маркировке и использованию сокращенных названий всех частей судна. Чтение судовых чертежей возможно только при знании таких сокращений и понимании о способах их использования.
Стандартизация в судостроении играет ключевую роль в обеспечении безопасности и эффективности судов. Проектные чертежи, созданные в соответствии с установленными стандартами, являются основой для строительства. Разновидности судостроительных чертежей, такие как:
- теоретические,
- конструктивные,
- и монтажные,
позволяют детально описать все элементы судна, облегчая судостроение как процесс в целом. Благодаря стандартизации, судостроительные компании по всему миру могут обмениваться информацией и сотрудничать в создании современных и надежных судов.
Общие понятия о стандартизации и стандартах
Советское государство всегда уделяло большое внимание развитию стандартизации. Одним из первых мероприятий в этом направлении было опубликование в 1918 г. декрета Совнаркома «О введении международной метрической системы мер и весов», подписанного В. И. Лениным.
С 1 января 1970 г. установлена государственная система стандартизации (ГСС). В судостроении на основе ГСС разработана и введена с 1 января 1974 г. отраслевая система стандартизации.
Источник: Pixabay.com
Стандарт – нормативно-технический документ, устанавливающий комплекс норм, правил и требований к объекту стандартизации и утвержденный компетентным органом.
Категории и виды стандартов
ГСС установлены четыре категории стандартов:
- ГОСТ – государственные стандарты;
- ОСТ – отраслевые стандарты;
- РСТ – республиканские стандарты;
- СТП – стандарты предприятий (объединений).
Большое развитие получила отраслевая стандартизация в части технологических процессов изготовления металлического корпуса судов. Основным документом такого направления является, например, отраслевой стандарт ОСТ 5.9092-81 «Корпуса стальных судов. Основные положения по технологии изготовления». Настоящий стандарт распространяется на корпусные конструкции, корпуса надводных кораблей, судов и плавсредств, выполняемых в судостроении.
Стандарт устанавливает:
- Требования к подготовке производства.
- Корпус судна и предъявляемые к нему требованияТехнологические требования к деталям корпуса, поступающим на сборку.
- Указания по выполнению технологических операций: по технологии предварительной сборки и сварки, Механизация сборочно-сварочного производствасборки и сварки корпуса судна на стапеле, по технологии вырезки отверстий и вварки деталей, Изготовление узловузлов и конструкций в замкнутый контур.
- Требования по Защита корпусных конструкций и судовых помещенийзащите корпусных конструкций от коррозии.
- Правила безопасности.
Наряду с указанными стандартом в отрасли действует ряд других основных нормативно-технических документов. Перечень документов, относящихся к сборке корпусных конструкций, приведен ниже:
- ОСТ 5.0241-78. Технические средства ремонта и безопасные методы труда, электродуговая ручная сваркаБезопасность труда при строительстве и ремонте судов. Основные положения;
- ОСТ 5.0272-79. Резка тепловая металлов. Требования безопасности;
- ОСТ 5.0281-79. Организация контроля условий труда. Общие требования техники безопасности;
- ОСТ 5.1027-72. Малотоннажные суда из алюминиевых сплавовКорпуса судов из алюминиевых сплавов. Технология изготовления корпусных деталей;
- ОСТ 5.1063-76. Корпусные конструкции из стали. Технические требования на проектирование и изготовление;
- ОСТ 5.1093-78. Соединения сварные стальных корпусных конструкций надводных судов. Правила контроля;
- ОСТ 5.9079-80. КСКК. Деформации местные Состав и характеристика технологических операций изготовления корпусных конструкцийсварных корпусных конструкций. Нормы и методы контроля;
- ОСТ 5.9083-72. Корпуса стальных судов. Сварка углеродистых и низколегированных сталей. Основные положения;
- ОСТ 5.9091-72. Корпуса стальных судов. Технология изготовления корпусных деталей;
- ОСТ 5.9621-75. Корпуса стальных судов. Основные положения по технологии правки;
- ОСТ 5.9324-79. Корпуса металлических судов. Технические требования к проверочным работам при изготовлении узлов и секций;
- ОСТ 5.9526-77. Тепловая резка металлов. Типовая технология;
- ОСТ 5.9613-75. Корпуса металлических надводных судов. Проверочные работы при постройке на стапеле. Технические требования;
- ОСТ 5.9652-76. Строжка тепловая конструкционных сталей для судостроения. Типовой технологический процесс;
- ОСТ 5.9716-78. Инструмент и приспособления для плазовых работ, обработки и сборки судокорпусных конструкций. Типы, основные параметры и размеры;
- ОСТ 5.9784-80. Корпуса металлических судов. Механизированная Основы дуговой сварки: введение в технологию (видео)дуговая сварка сплавов типа СпЗ. Основные положения;
- ОСТ 5.9807-80. Корпуса металлических судов. Методы определения и предотвращения остаточных сварочных деформаций;
- ОСТ 5.9855-81. Соединения сварные из двухслойных сталей типа КД. Типы, конструктивные элементы и размеры;
- ОСТ 5.9856-81. Соединения сварные из двухслойной стали типа КД. Типовой технологический процесс;
- ГОСТ 12.1.005-76. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования;
- ГОСТ 12.2.010-75. Машины ручные пневматические. Общие требования безопасности;
- И-1331-67. Инструкция на исправление дефектных участков сварных конструкций;
- И-1347-67. Инструкция по газовой защите тыльной стороны шва и прилегающих зон основного металла при ручной и импульсно-дуговой полуавтоматической сварке в среде защитных газов;
- ПК-796-65. Правила контроля;
- 74012-620-66. Правила контроля швов сварных соединений судовых корпусных конструкций;
- И-1827-75. Инструкция. Конструкции корпусные из сталей типа АК. Исправление дефектных участков швов сварных соединений;
- И90.1934-77. Инструкция. Конструкции из стали КД. Исправление дефектных участков сварных соединений.
Морская промышленность и проектирование судов тесно взаимосвязаны. Именно поэтому стандарты судостроения и техническая документация на суда строго регламентируется, и за несоблюдение этих норм могут привлечь к ответственности.
Виды судостроительных чертежей
Судостроительные чертежи, необходимые для постройки и эксплуатации судна, разделяются на чертежи верфи и чертежи судового машиностроения.
По назначению различают проектные, рабочие и эксплуатационно-ремонтные судостроительные чертежи. Чтение судовых чертежей может быть сложной задачей даже для опытных специалистов. По содержанию судовые чертежи бывают следующих видов:
1 Теоретические чертежи Влияние формы корпуса на мореходные качества судна: ключевые факторы и характеристикиобводов корпуса судна, движителей и других частей судна. Теоретический чертеж судна представляет собой совокупность последовательных ортогональных проекций ряда сечений теоретической поверхности корпуса на три взаимно перпендикулярные плоскости, параллельные основным плоскостям судна – диаметральной, Справочные показатели для проектирования судового мидель-шпангоутамидель-шпангоута и основной (рис. 1).
Диаметральная плоскость (ДП) – вертикальная продольная плоскость, проходящая вдоль всего судна посредине его ширины и являющаяся плоскостью его симметрии.
Плоскость мидель-шпангоута ⊗ – вертикальная поперечная плоскость, проходящая посредине длины судна.
Основная плоскость (ОП) – горизонтальная, перпендикулярная двум предыдущим плоскостям, совпадающая с нижней кромкой вертикального киля.
1 – диаметральная плоскость; 2 – плоскость мидель-шпангоута; 3 – основная плоскость
При пересечении поверхности корпуса судна плоскостями, параллельными основным плоскостям проекций, образуются линии, характеризующие форму корпуса. Совокупность этих линий и составляет Теоретический чертеж и координатные плоскости оситеоретический чертеж судна.
Линии теоретического чертежа, являющиеся следом пересечения наружной поверхности корпуса судна плоскостями, параллельными плоскости мидель-шпангоута, называются теоретическими шпангоутами; параллельными основной плоскости – ватерлиниями; параллельными диаметральной плоскости – батоксами.
Рекомендуется к прочтению: Охрана труда судовых сборщиков и пожарная безопасность
Совокупность проекций линий теоретического чертежа на диаметральную плоскость называют «Боком», на основную плоскость – «Полуширотой» и на плоскость мидель-шпангоута – «Корпусом» (рис. 2).
2 Чертежи общего расположения. Они дают представление об общем устройстве судна, его назначении, расположении помещений, размещении механизмов, оборудования и устройств (рис. 3).
3 Конструктивные чертежи корпуса. Это чертежи мидель-шпангоута (рис. 4), Конструкция судового наборасхем набора и подкреплений, растяжки наружной обшивки и т. д. В них указывают марки, профиль и размеры материалов, узлы соединений элемента корпуса.
4 Корпусные схемы. Это схемы непроницаемых отсеков разбивки корпуса на секции и блоки и др.
5 Монтажные схемы и чертежи отдельных конструкций – схемы систем и трубопроводов, монтажные и установочные чертежи, кинематические и электротехнические схемы и др. По этим чертежам изготовляют конструкции, выполняют монтаж механизмов, устройств, труб, электрического кабеля и другие работы.
6 Рабочие чертежи судовых корпусных конструкций – основные документы, по которым изготовляют корпусные конструкции. Рабочие чертежи корпуса судна чаще всего разрабатываются по видам корпусных конструкций: днищу, бортам, оконечностям, переборкам, палубам и т. д.
Каждый сборочный чертеж имеет подробную опись всех деталей, входящих в изображенную на нем конструкцию. Чтение судовых чертежей позволяет определить требуемый объем материалов для строительства судна. Такая опись называется спецификацией и выпускается отдельной брошюрой, имеющей номер чертежа с припиской СП.
а – «Блок»; b – «Корпус»; c – «Полуширота»;
1 – носовая оконечность; 2 – диаметральная плоскость; 3 – кормовая оконечность
На всех чертежах в нижнем правом углу ставится номер, содержащий:
1 Индекс проекта или организации-разработчика.
2 Классификационную характеристику (конструктивную группу). В судостроительных чертежах каждой конструктивной группе присвоен трехзначный номер, в котором первая цифра означает:
- 1 – корпус;
- 2 – судовые устройства и дельные вещи;
- 3 – оборудование помещений и палуб;
- 4 – механизмы и трубопроводы;
- 5 – судовые системы;
- 6 – электрооборудование и связь.
3 Порядковый регистрационный номер по классификационной группе. Так, номенклатура групп по разделу «Корпус» имеет номера:
- 100 – сводные списки документов, общие схемы, альбомы;
- 101 – расчеты;
- 103 – совмещенные чертежи корпусных конструкций;
- 108 – ведомости заказов поковок и отливок;
- 111 – наружная обшивка, бортовой набор;
- 112 – днищевой набор, настил второго дна;
- 117 – штевни, кронштейны, мортиры;
- 121 – переборки главные поперечные;
- 123 – переборки второстепенные, выгородки, шахты;
- 131 – палуба верхняя;
- 132 – палуба средняя;
- 133 – палуба нижняя;
- 134 – платформы;
- 135 – палуба бака, юта и пр.;
- 136 – настилы металлические;
- 141 – надстройки, рубки, котельные кожухи;
- 142 – выносные мостики;
- 143 – мосты и грузовые колонны;
- 144 – кожухи у дымовых труб;
- 151 – фундаменты под главные двигатели;
- 152 – фундаменты под вспомогательные двигатели и валопроводы;
- 161 – цистерны.
а – боковой вид; б – план верхней палубы:
1 – носовое подруливающее устройство; 2 – машинное отделение; 3 – кормовая рампа; 4 – жилые каюты; 5 – столовая команды; 6 – камбуз; 7 – кают-компания; 8 – краны грузоподъемностью 350 т
Рассмотрим пример обозначения судостроительного чертежа: 1980-112.2-007. Здесь:
- 1980 – номер проекта;
- 112 – номер конструктивной группы (днищевой набор корпуса);
- 2 – номер строительного района;
- 007 – порядковый номер чертежа в данной конструктивной группе.
4 Шифр документа:
- СБ – сборочный чертеж;
- ВО – чертеж общего вида;
- ГЧ – габаритный чертеж;
- МЧ – монтажный чертеж;
- ТЧ – теоретический чертеж;
- ПЗ – пояснительная записка;
- ЭЗ – схема электрическая принципиальная и т. д.
Условные обозначения и изображения на судостроительных чертежах
Условные обозначения. Для упрощения корпусных чертежей используют условные обозначения. Их можно разделить на буквенные обозначения; условные знаки; условно-упрощенные графические изображения. Условные буквенные обозначения для сокращения наименований в документации приведены в табл. 1.
| Таблица 1. Сокращенное обозначение наименований в документации | |||
|---|---|---|---|
| Наименование или термин | Сокращенное обозначение или символ | Наименование или термин | Сокращенное обозначение или символ |
| Мидель-шпангоут | ⦻ | Палуба: вторая главная надстройки рубки юта | ПII Гл. П П. надстр П. руб. П. юта |
| Батокс первый | 1Б | Платформа | Платф. |
| Борт: левый правый | ЛБ Пр. Б | Плоскость диаметральная | ДП |
| Ватерлиния Ватерлиния конструктивная | ВЛ КВЛ | Плоскость основная | ОП |
| Дно второе | 2-е дно | Подсекция | П/с |
| Киль вертикальный | ВК | Район строительный | стр. р-н |
| Комплект технологический | ТК | Ребро жесткости | РЖ |
| Корпус: легкий прочный | ЛК ПК | Секция | сек. |
| Линия: базовая основная | БЛ ОЛ | Смотря в нос (корму) | см. в нос (корму) |
| Надстройка | Надстр. | Стрингер | стр. |
| Обшивка наружная | НО | Условная | усл. |
| Палуба: бака верхняя | П. бака ВП | Фундамент | ф-т |
| Цистерна | цист. | Шпангоут | шп. |
| Толщина | s | Ширина | B |
| Длина | L | Осадка | T |
Элементы корпусных конструкций (стыки, пазы, профили, секции, основной набор, связи, переборки, настилы и др.) представлены условными графическими обозначениями на рисунках 5 и 6.
а – стыки и пазы листов, изображаемых в профиль (1 – знак-стрелка; 2 – пример); б – монтажные стыки и пазы секций (3 – короткие штрихи по линии соединения смежных секций; 4 – знак с номером секции; 5 – пример); в – стыки простых и составных профилей (6 – знак; 7 – стыки видимые; 3 – стыки невидимые; при наличии обозначений сварки стыков набора или номера позиции стыкуемого набора допускается знак не проставлять); г – накладные листы (9 – штриховка кромок накладных листов; 10 – пример); д – обозначение пиллерсов на плане (11 – под палубой окружностью или квадратом, 12 – на палубе зачерненным кружком или квадратом, 13 – на палубе и под палубой окружностью с концентрическим кружком или квадратом с внутренним зачерненным квадратом)
Что такое пиллерс?
Пиллерс – что это вертикальная стойка, соединяющая палубы и переборки.
Положение теоретических линий для стальных судов. Применение масштабного плаза и соответственно исполнение чертежей в небольшом масштабе связано с некоторыми затруднениями при простановке размеров. Для единообразия и учета толщин элементов профилей деталей корпусных конструкций, а также их взаимного положения введены теоретические линии.
а – штрихпунктирная тонкая линия и б – штриховая тонкая линия (основной набор – шпангоуты, бимсы, стойки, ребра, жесткости); в – штрихпунктирная утолщенная линия с двумя точками и г – штрихпунктирная утолщенная линия (рамные поддерживающие связи – карлингсы, бимсы, шпангоуты, стойки, шельфы, бортовые стрингеры, днищевой набор при отсутствии второго дна); д – сплошная основная линия и е – штриховая утолщенная (прочные и легкие переборки, палубы, платформы, настил и набор второго дна); ж – штрихпунктирная тонкая линия вдоль оси гофров по всей их длине и с нанесением сечения гофра (для вертикальных гофров показывается вид сверху, для горизонтальных – вид слева) и з – аналогично ж с дополнительным указанием расстояний от кромок листа до конца гофров; и, к – концы профилей набора (указывают стрелками по линии условного обозначения набора)
Под теоретической линией понимают условную линию, относительно которой определяют положение конструктивных элементов изделия и его составных частей в принятой системе координатных плоскостей (ДП – диаметральная плоскость, плоскость мидель-шпангоута, ОП – основная плоскость). Положение конструктивных элементов судов относительно теоретических линий определено ГОСТ 2.419-68. ГОСТы по маркировке судовых частей являются неотъемлемой частью системы стандартизации в судостроении, направленной на повышение качества и безопасности судов.
Необходимо помнить, что у металлических судов теоретическая линия наружной обшивки находится с внутренней стороны корпуса, а значения толщины листов – снаружи. Толщину листов днищевой части располагают внизу, а бортовой – на борту.
Читайте также: Общие сведения о средствах управления судами
Продольный набор в ДП судна (вертикальный киль, продольные переборки, выгородки и др.) имеет теоретическую линию посередине толщины листа. У остального продольного вертикального и наклонного набора (днищевые и скуловой стрингеры, продольные переборки, карлингсы и др.) теоретические линии располагаются к ДП, а значения толщины листов – к борту.
Второе дно, бортовые стрингеры, платформы и палубы имеют теоретическую линию внизу, а значения толщин их листов проставляется вверху. Теоретическая линия всего поперечного набора (шпангоуты, флоры, поперечные переборки, бимсы и др.) располагается к мидель-шпангоуту, а толщины листов – к оконечностям в нос и в корму от него. Толщина листа мидель-шпангоута проставляется в носу.
Примеры положения элементов корпусных конструкций показаны на рис. 7.
Общие сведения об элементах корпусных конструкций
Корпус судна состоит из наружной обшивки корпуса, Изготовление палубы судна из стеклопластиканастила верхней палубы, продольных и поперечных переборок и балок набора.
а – вертикальный киль, расположенный в диаметральной плоскости, наружная обшивка и настил второго дна; б – продольные ребра жесткости по горизонтальным связям и карлингсы; в – днищевые стрингеры, кильсоны и боковые кили; г – бимсы, шпангоуты, рамные бимсы и рамные шпангоуты; д – флоры; е – стойки переборок; ж – продольные ребра жесткости по вертикальным связям и бортовые стрингеры; з – переборки, стенки выгородок и рубок; и – переборки, стенки выгородок и рубок, расположенные в диаметральной плоскости; к – палубы и платформы, палубные стрингеры; л – фундаментные балки; м – комингсы люков, шахты и барабаны; н – практический шпангоут при совпадении его с миделем; о – гофрированные переборки
Элементы корпусного набора судна и его конструкции показаны на рис. 8.
1 – ширстрек; 2 – обшивка борта; 3 – палубный стрингер; 4 – настил палубы; 5 – бортовой стрингер; 6 – шпангоут; 7 – скуловой стрингер; 8 – скуловой лист; 9 – скуловая кница; 10 – ребро жесткости днищевой обшивки; 11 – ребро жесткости днищевого стрингера; 12 – днищевой стрингер; 13 – обшивка днища; 14 – ребро жесткости вертикального киля; 15 – горизонтальный киль; 16 – вертикальный киль; 17 – ребро жесткости флора; 18 – ребро жесткости настила внутреннего дна; 19 – кница пиллерса; 20 – шпангоутная кница; 21 – флор; 22 – настил внутреннего дна; 23 – пиллерс; 24 – карлингс; 25 – промежуточный шпангоут; 26 – ребро жесткости палубы; 27, 28 – рамный бимс; 29 – комингс люка; 30 – бимс; 31 фальшборт; 32 – планширь; 33 – стрингерный угольник
Наружную обшивку корпуса выполняют из стальных листов, соединенных между собой при помощи сварки. Наружная обшивка и подкрепляющий ее наборЛисты наружной обшивки обычно располагают длинной стороной вдоль судна. Продольный ряд листов, сваренных между собой по коротким сторонам, образует пояс наружной обшивки. Линии взаимного примыкания поперечных кромок листов называют стыками, а линии примыкания продольных кромок листов или поясов друг к другу – пазами.
Средний пояс днищевой обшивки именуется горизонтальным килем. Пояса, примыкающие к горизонтальному килю, называются шпунтовыми, а пояс, соединяющий днищевую обшивку с бортовой, – скуловым. Пояс в районе конструктивной (грузовой) ватерлинии носит название ледового, верхний пояс бортовой обшивки, соединяющийся с палубой, – ширстрека. Лист палубного настила, соединяющийся с ширстреком, именуется палубным стрингером.
Поперечные балки, подкрепляющие днищевую обшивку, называются флорами, продольные – днищевыми стрингерами, а при отсутствии второго дна – кильсонами. Стрингер, пролетающий по ДП, носит название вертикального киля, а в конструкциях без двойного дна – среднего кильсона. Ближайший к борту лицевой стрингер называется скуловым стрингером или крайним междудонным листом.
Предлагается к прочтению: Основные материалы применяемые в морском деревянном судостроении
Конструкция двойного дна в районе скулы в судовом корпусеКонструкция днища, состоящая из днищевой обшивки и настила второго дна, соединенных между собой стрингерами и флорами, называется двойным дном.
Шпангоуты представляют собой вертикально расположенные балки, подкрепляющие бортовую обшивку. В продольном направлении бортовую обшивку подкрепляют одним или несколькими бортовыми стрингерами, настил палубы – карлингсами или подпалубными балками. Бимс – это балка поперечного подпалубного набора.
В зависимости от распределения балок набора по длине и ширине судна различают продольную, поперечную и комбинированную системы набора.
