Содержание 

Теоретический чертеж

Содержание и принцип построения

Представим себе, что требуется изготовить из пластилина модель корпуса судна и для этого даны шаблоны только поперечных сечений корпуса и заданы расстояния между ними.

Поперечные и продольные шаблоны, применяемые для изготовления пластилиновой модели корпуса

Прикладывая к пластилиновой болванке в заданных местах шаблоны и снимая между ними излишний материал, получим модель с обводами, близкими к заданным, но недостаточно точными: вопервых, потому, что нет шаблонов продольных вертикальных сечений, а во-вторых, снимая на глаз и на ощупь излишки материала, можно пропустить между поперечными сечениями небольшие неровности: горбы и впадины. Более точные и более плавные обводы могут быть получены, если, кроме поперечных, будут даны продольно-вертикальные и продольно-горизонтальные шаблоны. Тогда, поочередно прикладывая все шаблоны : к пластилиновой болванке, получим обводы без неровностей, впадин я выпуклостей. Чем больше будет шаблонов, т. е. чем меньше будут расстояния между заданными сечениями, тем точнее и плавнее будут обводы модели.

Теоретический чертеж судна с круглоскулыми обводами.

Теоретический чертеж — это чертеж, на котором изображены очертания поперечных, продольно-вертикальных и продольно-горизонтальных сечений (шаблонов) корпуса судна. Чертеж дает полное и точное представление о наружных очертаниях, или, иначе, обводах корпуса; им пользуются с начала и до окончания постройки судна.

Теоретический чертеж служит главным исходным чертежом для изготовления всех основных элементов набора корпуса, шпангоутов, стрингеров, скуловых брусьев, фор и ахтерштевней и т. п. Он служит также для вычисления объемного водоизмещения, сопротивления, остойчивости и непотопляемости судна. Без теоретического чертежа немыслима постройка судна.

Для удобства вычерчивания теоретического чертежа и для удобства выполнения вычислений по нему сечения вычерчивают в виде трех групп; справа—группа поперечных, слева — продольно-вертикальных сечений,- а внизу под вертикальными — продольно-горизонтальных сечений. Пользуясь таким чертежом, можно вычертить шаблоны не только для изображенных сечений, но и для любого другого промежуточного сечения

Так как корпус судна бывает всегда симметричным по отношению к средней продольной плоскости, называемой диаметральной плоскостью (ДП) то поперечные и продольно-горизонтальные сечения также симметричны; поэтому на теоретическом чертеже изображают только одну половину каждого из этих сечений. Полностью же изображают только продольно-вертикальные сечения.

Сечения внутри группы и сами группы сечений располагают так, чтобы их легко было вычерчивать и проверять, а именно: все сечения располагают так, как они должны быть расположены на корпусе по отношению друг к другу по горизонтали и вертикали; положение поперечных и продольно-вертикальных сечений отсчитывают от общей горизонтали, называемой основной линией (ОЛ); горизонтальные сечения располагают так, чтобы их оконечности находились точно под оконечностями соответствующих продольно-вертикальных сечений. На каждой группе сечений прямыми взаимно-перпендикулярными линиями показывают следы, или, иначе, проекции плоскостей сечений двух других групп. Эти линии образуют сетку, облегчающую вычерчивание теоретического чертежа и его проверку.

Каждая группа сечений и каждая линия теоретического чертежа имеют свое название. Группа поперечных сечений называется «проекцией корпус» или, сокращенно, «корпус»; группа продольно-вертикальных сечений называется сокращенно «бок», а группа продольно-горизонтальных сечений «полуширота», Каждое поперечное сечение называется теоретическим шпангоутом; шпангоут, расположенный посередине длины судна (часто наиболее широкий), называется мидель-шпангоутом.

Каждое продольно-вертикальное сечение называется батоксом, а каждое продольно-горизонтальное сечение — теоретической ватерлинией. -Все сечения нумеруются: шпангоуты по направлению от носа к корме — шпангоут 0, шпангоут 1, шпангоут 2 и т. д. батоксы — от диаметральной плоскости по направлению к борту — батокс I, батокс II и т. д. ватерлинии нумеруются снизу вверх; самая нижняя из них — это «основная линия», затем ватерлиния 1, ватерлиния 2 и т. д. Расстояния между двумя соседними теоретическими шпангоутами всегда делают равными. Число шпангоутов делают либо 21, либо 11; меньшее число теоретических шпангоутов допускается только для очень коротких (длиной 2—3 м) судов с простыми обводами. Число теоретических ватерлиний в зависимости от типа судна 6—8; число батоксов 2—3.

Внимательно рассматривая теоретический чертеж, можно заметить, что все три проекции очень тесно увязаны или, как принято говорить, согласованы между собой. Так, например, если на проекции «корпус» измерить ширину любого шпангоута на высоте любой ватерлинии, например расстояние между точками и и б (от ДП до пересечения шпангоута 1с ВЛ7), то можно убедиться в том, что этот размер на проекции «полуширота» (между точками а и б) в точности равен ширине соответствующей ватерлинии, измеренной на выбранном шпангоуте 1. Если же на проекции «корпус» измерить расстояние от ОЛ до любой точки пересечения шпангоута со следом батокса (например, точка в), то легко убедиться, что на проекции «бок» соответствующий батокс (в нашем примере батокс II) пересекается с плоскостью выбранного шпангоута 1 на той же высоте, что и на проекции «корпус» (точка в). Иначе говоря, каждая точка пересечения двух линий на проекции «корпус» расположена на таком же расстоянии от ДП, как и на проекции «полуширота» и на такой же высоте от ОЛ, как и на проекции «бок». Из этого следует, что каждая точка пересечения на проекции «полуширота» находится точно под соответствующей точкой на проекции «бок»; так, например, точка пересечения ВЛ6 с ба-токсом II на проекции «бок» (точка г) находится точно над точкой пересечения БП с ВЛ6 (точка д) на проекциии «полуширота». Это свойство теоретического чертежа—согласованность — является его важнейшим свойством; если чертеж плохо согласован, в обводах судна будут впадины и горбы.

К началу вычерчивания теоретического чертежа Должны быть определены все главные размерения судна: его наибольшая длина, ширина, высота, угол килеватости и, конечно, тип обводов; в процессе вычерчивания обводов главные размерения могут быть немного изменяемы, если это окажется необходимым.

Масштаб чертежа выбирают исходя из желаемой точности чертежа и размеров листа бумаги; обычные масштабы теоретических чертежей любительских судов— это 1 :5 и 1 : 10. Бумага для теоретического чертежа должна быть взята наилучшая, а карандаш твердый, очень тонко очинённый; необходимо запастись набором судостроительных лекал. Точность вычерчивания должна быть наибольшей, насколько это возможно.

Сетка для теоретического чертежа и способ ее проверки диоганалями.

Вычерчивание теоретического чертежа начинают с вычерчивания «сетки», т. е. проекций плоскостей, которыми мысленно будет рассечен корпус судна. Для этого наносят сперва основную линию (ОЛ) и след диаметральной плоскости (ДП) затем для проекций «бок» и «полуширота» откладывают расстояние между шпангоутами 0 и 2-0 (или 10). Это расстояние делают несколько меньшим наибольшей длины судна; при транцевых обводах шпангоут 20 (10) проводят через крайнюю кормовую точку днища. Выбранное расстояние очень точно делят на 20 или 10 равных частей; в каждом делении восстанавливают перпендикуляр и последовательно нумеруют перпендикуляры справа налево, так как в судостроении принято изображать, судно идущим слева направо. Иногда в носовой или кормовой оконечностях в процессе вычерчивания обводов пробивают, кроме основных, по 1—2 дополнительных шпангоута, располагая их посередине между основными дополнительные шпангоуты нумеруют дробными числами, например 1\2, 1\2 и т. п. После того как плоскости шпангоутов прочерчены на проекции «бок», надо задаться положением самой высокой теоретической ватерлинии; эту высоту можно выбрать равной высоте форштевня или высоте мидель-шпангоута.

Высоту между основной линией и верхней теоретической ватерлинией делят на несколько равных частей (обычно 6—8); удобно, чтобы одна из теоретических ватерлиний судна была расположена возможно ближе к действительной статической ватерлинии судна при полном водоизмещении. Расстояния между теоретическими ватерлиниями надводной части можно делать больше, чем в подводной части, где то нужна большая плавность обводов.

Затем на сетке для проекции «полуширота» проводят на равных расстояниях друг от друга и нумеруют следы и двух-трех плоскостей батоксов след, наиболее отдаленный от ДП, должен рассекать корпус вблизи наибольшей ширины.
Для вычерчивания сетки проекции «корпус» все размеры и нумерацию заимствуют с сетки для двух других проекций.

По окончании вычерчивания сеток, так же как и в процессе вычерчивания, все они должны быть тщательно проверены путем сравнения длин диагоналей прямоугольников.
Вычерчивание обводов следует начинать с вычерчивания контуров судна по диаметральной плоскости на проекции бок, по плоскости мидель-шпангоута (его обеих половин) на проекции «корпус» и, наконец, очертания палубы, а для остроскулых судов и очертаний скулы (одной половины, относящейся к левому борту) на проекции «полуширота».

При вычерчивании контура судна по диаметральной плоскости линию киля располагают различно прямолинейный участок киля может совпадать с основной линией либо находиться под некоторым небольшим углом к ней. Нужно помнить, что выбранный для теоретического чертежа наклон линии киля к плоскостям шпангоутов сохранится и на построенном судне, поэтому делать его значительным не рекомендуется.
Для первоначального вычерчивания, вернее, вырисовывания обводов, так как оно производится от руки на глаз, следует применять легко стираемый карандаш.
После вычерчивания трех основных контуров судна на проекции «корпус» вычерчивают шпангоуты, после чего точки их пересечения с линиями сетки переносят на проекции «бок» и «полуширота». Точки пересечения шпангоутов со следами плоскостей батоксов переносят на проекцию «бок», а точки пересечения шпангоутов со следами ватерлиний - на проекцию «полуширота».

Схема переноса точек пересечения шпангоутов с сеткой с проекцией "корпус" на проекции "бок" и "полуширота".

На рисунке схематически показан способ переноса точек пересечения шпангоутов с линиями сетки; на этом чертеже пунктиром показан «путь точек». На действительных теоретических чертежах этих пунктирных линий не чертят. Чтобы перенести с проекции корпус на «полушироту», например, точку пересечения шп. 1 с ВЛ2, надо при помощи чертежного измерителя (циркуля-измерителя) взять расстояние от точки пересечения до ДП и отложить его на проекции «полуширота» вверх от ДП по линии шп. 1. Чтобы с проекции «корпус» перенести на проекцию «бок», например, точку пересечения шп. 2 с линией БП, надо измерить отстояние этой точки от ОЛ и отложить его на проекции «бок» вверх от ОЛ по плоскости шп. 2.

Точки, перенесенные на каждую из проекций, соединяют между собой .плавными линиями; эти линии на проекции «полуширота» и являются ватерлиниями, а на проекции «бок» - батоксами. Обнаруживающиеся при этом неплавности (резкие горбы и впадины) и несогласованности следует устранять на всех трех проекциях одновременно, причем изменениям могут подвергаться не только ватерлинии и батоксы, но и шпангоуты.
После того как линии всех трех проекций будут выправлены и согласованы между собой, их следует прочертить жестким карандашом при помощи лекал и перенумеровать.

Законченный теоретический чертеж очень полезно записать в виде таблицы такая таблица носит название таблицы плазовых ординат. В эту таблицу вписывают измеренные на чертеже и разделенные на его масштаб расстояния до очертаний шпангоутов, батоксов, ватерлиний, форштевня и скулы от диаметральной плоскости и основной линии. Такая таблица при постройке судна будет необходима для вычерчивания на фанере шпангоутов, форштевня и других элементов конструкции в натуральную величину; кроме того, в случае порчи или утери теоретического чертежа таблица плазовых ординат позволит быстро восстановить его. Способ составления таблицы плазовых ординат показан на рисунке.

Таблица для плазовых ординат.

В строку 1 вписывают расстояния по каждому шпангоуту от основной линии до очертания диаметральной плоскости (по линии киля) на проекции «бок». В строку 2— расстояние от ОЛ до батокса 1 в строку 3 — до скулы в строку 4 — до линии борта или палубной линии; если батоксов 2 или 3, то расстояния до них так- , же должны быть вписаны. Все эти расстояния измеряют на проекции «бок». В последующие строки вписывают расстояния от диаметральной плоскости до очертания ватерлиний, скулы и линии палубы (или борта). Эти расстояния измеряют на проекции «полуширота».

Чтобы вычертить проекцию «корпус», пользуясь таблицей плазовых ординат, требующиеся для этого расстояния от ДП до очертания шпангоута по каждой ватерлинии берут из строк 5, 6, 7, 8, и т. д., а расстояния от основной линии до очертания шпангоута по каждому батоксу берут из строк 1, 2. 3, 4, и т. д.

Часто действительные т. н. конструктивные шпангоуты нельзя расположить в корпусе судна в тех местах, где расположены теоретические шпангоуты. В этих случаях для того, чтобы иметь возможность изготовить из материала конструктивные шпангоуты, надо предварительно вычертить очертания этих шпангоутов на проекции «корпус». Для этого, положив на теоретический чертеж лист карандашной кальки, прочерчивают на проекциях «бок» и «полуширота» плоскости конструктивных шпангоутов в тех местах по длине судна, где эти шпангоуты будут установлены. Затем, измеряя на полушироте расстояния от ДП до точки пересечения каждой ватерлинии с плоскостью конструктивного шпангоута, откладывают эти расстояния на проекций «корпус» по соответствующим ватерлиниям, получая таким образом на каждой ВЛ точку очертания данного шпангоута. Произведя аналогичные измерения на проекции «бок», получим на проекции «корпус» точки очертания шпангоутов по плоскости каждого батокса.

Соединив полученные для каждого шпангоута на ватерлиниях и батоксах точки плавной кривой, подобной соседним шпангоутам, получим очертания данного конструктивного шпангоута. Путь точек в этом случае будет обратным по сравнению с тем, какой показан на рисунке.

Вычертив таким образом все конструктивные шпангоуты, надо составить таблицу плазовых ординат, для которой все измерения на проекции «бок» и «полуширота» должны быть произведены уже по конструктивным шпангоутам. Очень часто число конструктивных шпангоутов меньше или больше числа теоретических. Если транец расположен не параллельно шпангоутам, то для определения его действительных размеров он должен быть вычерчен в натуральном виде отдельно на теоретическом чертеже с применением правил проекционного черчения.

Читать далее: Теоретический чертеж. Главные размерения и коэффициенты полноты.