Скуловые кили
Кили как скуловые, так и центральный обеспечивают защиту корпуса от интенсивного износа под действием массы судна и его груза. Проблема защиты от износа не является новой, относящейся лишь к формованным судам. Она существует и для деревянных судов, но даже на шлюпке можно допустить снашивание деревянного киля на 25—50 мм, прежде чем под угрозой окажется какая либо важная деталь. Кроме того, такой кильБалластные кили парусного судна почти всегда бывает защищен латунной полосой. Что же касается стеклопластиковой шлюпки, то для нее допустимый износ составляет лишь около 3 мм.
Даже на большом судне он не превышает 12 мм. Более того, изнашиваться будет сама обшивка корпуса. При этом уменьшение ее прочности достигнет опасного уровня задолго до того, как она протрется насквозь. Защита скуловых килей металлическими накладками применяется даже на очень прочно построенных деревянных судах.
Такая мера еще более необходима для формованного судна, так как любая потеря материала вследствие износа скажется на его прочности весьма ощутимо.
Шлюпку следует оборудовать хорошими скуловыми килями, центральным деревянным килем или скегом в кормовой части, поскольку для перемещения шлюпки чаще всего поднимают нос и тянут ее, волоча корму.
Дерево стоит недорого и обеспечивает надежную защиту по толщине, но его следует считать расходуемым материалом, так как оно непременно будет изнашиваться. Крепить деревянные части необходимо так, чтобы в случае износа можно было легко заменить их новыми. Защиту деревянного центрального киля и скуловых килей латунной полосой (как это делается обычно на деревянных судах) нужно признать вполне разумным мероприятием. Для этой цели используют также литые накладки и прессованные полосы из алюминиевых сплавов, но они обладают недостаточной твердостью в условиях интенсивного истирания. Накладки должны обладать стойкостью в морских условиях. Для них пригодны также жесткий поливинилхлорид, найлон и другие пластические материалы.
Часто скуловые кили отформовывают в виде выпуклостей в корпусе (рис. 1).
В принципе, подобное решение можно считать приемлемым, если выпуклости сделать значительно толще остальной части обшивки, обеспечив достаточный запас на износ, и окантовать латунной полосой для сведения этого износа к минимуму. Конструкция скулового киля в виде незащищенного выступа такой же толщины, как и остальная обшивка, является совершенно неудовлетворительной. Такой киль очень быстро износится, в некоторых местах протрется насквозь, а в остальных приведет к значительному ослаблению конструкции.
Вместо латунной полосы для защиты киля можно использовать накладку из очень твердой пластмассы. На некоторых катерах, разработанных и построенных под руководством автора, скуловые кили снабжались очень твердыми износостойкими накладками, изготовленными путем укладки слоя специальной шпаклевки на основе стекловолокна и смолы внутрь килей в процессе их формования перед нанесением защитного декоративного слоя.
Предлагается к прочтению: Технические требования к деталям и собранным подшипникам
Эта шпаклевка содержит в большом количестве добавки очень твердых наполнителей, например:
- кварца;
- молотого шифера;
- карборунда.
Покрытая такой шпаклевкой поверхность похожа на шлифовальный круг. В этом случае кили также отформовывались со значительным утолщением, которое служило еще и для повышения продольной жесткости корпуса. На головном образце после нескольких лет эксплуатации в тяжелых условиях изготовленные подобным образом кили почти не износились. Одним из достоинств описанного метода защиты килей является отсутствие опасности появления электролитической коррозии, которая может возникнуть при установке на кили металлических накладок.
Крепление скуловых килей
Неудовлетворительное крепление скуловых килей является одной из наиболее распространенных причин появления течи, доставляющей немало неприятностей. Но их можно легко избежать. Течь возникает из-за того, что кили не заделываются должным образом и вода начинает просачиваться вдоль шурупов, когда дерево снашивается и крепление ослабевает. Это случается особенно часто, если кили крепятся шурупами или заклепками, проходящими прямо через обшивку корпуса (рис. 2).
Зачастую течь в таких местах возникает и на совершенно новых судах с незаделанными скуловыми килями из дерева задолго до того, как они износятся или их крепление ослабнет.
Правильный метод крепления предусматривает заделку килей с использованием эластичного уплотнительного материала, более упругого, чем мокрый стекломат. Со стороны внутренней поверхности обшивки детали крепления следует либо покрывать уплотнительным материалом, либо пропускать через находящуюся с внутренней стороны обшивки надежно заделанную деревянную или металлическую планку. Шурупы или заклепки, крепящие скуловой киль и проходящие насквозь через обшивку корпуса, не только ослабнут с износом киля, но и «разработают» отверстие в обшивке, что приведет к увеличению течи и дальнейшему ослаблению крепления. Шуруп должен обязательно проходить через подложенную с внутренней стороны планку это предотвратит разработку отверстия в обшивке корпусаНаружная обшивка, настил палуб и переборки и возможность выдергивания из нее винта. Установки одних только шайб будет недостаточно, поскольку они не препятствуют боковым перемещениям, вызывающим увеличение диаметра отверстия.
На более крупных судах (катерах, рыболовных ботах и др.) болты, крепящие скуловые кили, должны проходить сквозь:
- стрингеры;
- фундаменты двигателей;
- или длинные массивные продольные прокладки.
а не только сквозь обшивку корпуса, даже утолщенную. Если тяжелое судно ударится о грунт скуловым килем, то неподкрепленный изнутри корпус может деформироваться. Удары о грунт могут привести даже к тому, что скуловой киль проломит днище и провалится внутрь корпуса. Крепежные детали, стрингеры и подкладки должны быть приформованы к внутренней стороне обшивки, чтобы судно с большей вероятностью осталось бы на плаву, даже если при резком ударе о грунт скуловой киль оторвется.
Силы, действующие на скуловые кили, не следует недооценивать, так как кили подвергаются большому количеству неблагоприятных воздействий.
Нагрузки, приходящиеся на крепежные детали, бывают особенно интенсивными, когда скуловые кили делаются высокими и используются в качестве захватов при переноске шлюпки по палубе. За высокий скуловой киль с прорезями для захвата рукой очень удобно держать шлюпку на палубе испытывающего качку судна. Но если один из переносящих шлюпку людей оступится, то крепления киля смогут испытать рывок, сила которого в два раза превысит массу оступившегося человека. Нагрузки, действующие в этот момент на крепежные детали и формованную обшивку, будут чрезвычайно высокими, вполне достаточными, чтобы оторвать любую непрочно присоединенную часть или повредить легкий, лишенный подкреплений корпус. При наличии высоких скуловых килей подобного типа необходимо усилить прочность корпуса путем увеличения толщины оболочки. Скуловые кили при установке следует крепить проходящими насквозь болтами, подложив с внутренней стороны обшивки достаточно толстую и широкую рейку.
Защита от древоточцев
В тропических водах древоточцы могут очень быстро расправиться с деревянными килями. Срок службы формованных килей в этих условиях может быть значительно большим. При этом еще более важно, чтобы они не являлись простыми выступами в корпусе, отформованными без увеличения толщины обшивки.
Деревянные кили, облицованные слоем стеклоткани или стекломата, станут недоступными для древоточцев, до тех пор пока в облицовке не появится сквозной дефектМетоды обнаружения дефектов и повреждений. Применять облицовку наиболее целесообразно в тех случаях, когда деревянные скуловые кили уже установлены на судне. Такие суда либо эксплуатировались прежде в умеренных широтах, либо экспортеры не учли местных условий. Облицованный киль следует защитить металлической накладкой, которая позволит увеличить срок его службы. Это особенно важно для более крупных судов, так как при касании грунта килем происходит интенсивный износ, а подчас и разрушение незащищенной облицовки.
Кили можно отформовать в виде отдельных деталей и затем приформовать или прикрепить болтами к корпусу. Полые кили могут быть раздавлены, поэтому лучше делать их сплошными. Как уже упоминалось, внутренняя часть килей может быть деревянной, но их можно заполнить и шпаклевкой на основе стекловолокна и смолы, синтактным пенопластом, цементом, металлической трубой или каким-либо другим материалом. Увеличение массы подводной части корпуса более крупных судов не вызывает ухудшения эксплуатационных характеристик и может быть даже благоприятным. Повреждение киля при посадке на грунт легкого или небольшого судна менее вероятно.
При отсутствии технических возможностей для формования или облицовки установленных ранее на судне деревянных скуловых килей их придется заменять на новые через непродолжительные промежутки времени. В этом случае необходимо обратить особое внимание на метод крепления.
Крепление должно легко разбираться и собираться, замена килей не должна вызывать затруднений; крепления изнутри необходимо заделывать, поскольку как только древоточцы принимаются за работу, крепление ослабевает. Если дерево пропитать креозотом или иными консервирующими веществами, аппетит древоточцев будет испорчен, но пропитку следует производить лишь в том случае, когда поверхность дерева ничем не защищена. Дерево, имеющее контакт со связующим, нельзя пропитывать консервирующими составами.
Читайте также: Люковые закрытия на малотоннажных судах
Размеры планок для килей невелики, поэтому целесообразно использовать для их изготовления дорогие сорта древесины, обладающие достаточно высокой стойкостью против древоточцев. Большинство таких сортов древесины в общем судостроении не используется, поскольку они трудно обрабатываются, не держат крепежных деталей или обладают повышенной хрупкостью. Но для таких простых конструктивных элементов, как скуловые кили и фальшкили со сквозными отверстиями для креплений, эти недостатки имеют второстепенное значение.
