 |
Недопустимость установки арматуры на неподкрепленную конструкцию
|
|
|
|
К отформованной конструкции, если она не обладает в месте крепления достаточной прочностью, нельзя крепить детали, воспринимающие сосредоточенные нагрузки. Это очевидно, и все же большое количество элементов арматуры было вырвано из отформованных судовых конструкций, не имеющих утолщений и подкреплений, а также из конструкций, изготовленных из легкой судостроительной фанеры и даже из добротной деревянной обшивки.
|
| Рис. 6. Крепление арматуры к формованной конструкции: а - неудовлетворительное; б — грамотно выполненное. 1 — подкладка, обеспечивающая равномерное распределение нагрузки; 2 - утолщение конструкции в месте крепления арматуры. |
А ведь так просто увеличить толщину формованной конструкции и укрепить ее в том месте, где необходимо установить элемент арматуры, или подложить под него деревянный брусок для распределения нагрузки на большую площадь. Не следует полагать, что тонкая оболочка сможет выдержать значительную сосредоточенную нагрузку. Такой подход ошибочен даже применительно к прочно построенному деревянному или металлическому судну. Тем более он недопустим по отношению к формованному судну. На рис. 6 показано, что может произойти, если пренебрегать приведенными выше рекомендациями. Следует помнить, что легче заменить крепительную утку, чем ремонтировать судно, из которого вырвана часть формованной конструкции.
Приформовочные угольники
Две отформованные заготовки или одну такую заготовку и деревянную деталь, или даже две деревянные детали можно соединить путем приформовки между ними угольника или полосы. Такой способ крепления деталей к стеклопластиковому корпусу, а также соединения двух деталей известен как крепление стекломатом или стеклоровницей и является универсальным. Он обеспечивает соединению прочность и легкость, позволяет рассредоточить действующую нагрузку, отличается быстротой и легкостью выполнения и не связан с большими затратами. Угольник прилегает к соединяемым элементам плотно, независимо от сложности их профиля, поскольку он формуется в мокром состоянии прямо на месте. Благодаря химическому взаимодействию материала угольника с чистой поверхностью стеклопластика достигается превосходное их сцепление. Этот принцип лежит в основе многих соединений и креплений, описанных в данной книге. Он весьма распространен.
|
|
|
Сам способ предельно прост. Придайте детали (или деталям) форму, необходимую для стыковки. Проверьте их подгонку, поскольку как только начнется работа, вносить дальнейшие изменения уже не будет возможности, и подготовьте поверхности. Если соединяемые детали сами не удерживаются в необходимом взаимном положении, зафиксируйте их с помощью зажимов, подставок или липкой ленты. Отформуйте стеклопластиковый угольник или полосу между деталями, используя их в качестве формы. Не освобождайте детали из временных креплений до тех пор, пока смола не отвердеет и они не окажутся жестко закрепленными в нужном положении. Иногда, чтобы удержать детали в необходимом взаимном положении, их можно сначала прихватить в нескольких местах быстротвердеющим материалом (аналогично выполнению прихваточных сварных швов). Угольник формуется по возможности на обеих сторонах соединяемых деталей, за исключением легких деталей, не относящихся к основной конструкции. Однако формование его по стороне с наружным декоративным слоем производится редко, поскольку оно портит внешний вид отделки.
Соединяемые детали должны быть надежно зафиксированы от перемещений до тех пор, пока не произойдет полное отверждение приформовочных угольников, так как в противном случае в последних могут образоваться трещины и пустоты и соединение окажется непрочным. Легкую, хорошо уравновешенную деталь иногда просто придерживают рукой, полагаясь на силу сцепления (за счет прилипания смолы), но для тяжелых деталей или для таких, точное положение которых очень важно, подобной фиксации недостаточно.
|
|
|
Прежде чем смола отвердеет, проверьте еще раз положение соединяемых деталей на случай возможного смещения (через прозрачную смолу метки хорошо видны). Как только угольник станет жестким, деталь очень трудно будет сместить, не повредив соединения. В производственных условиях следует пользоваться зажимами. Успех предварительного изготовления и применения крупных отформованных секций во многом зависит от точности расположения основных элементов конструкций и мест крепления. В случае же необходимости корректировки их положения потребуется проведение дополнительных работ и может быть нарушен график производства.
Заделка подкладок
Формованная конструкция в месте установки на ней арматуры должна быть обязательно усилена. В качестве усиливающего ее элемента широко используют свободно установленные или приформованные подкладки; место установки арматуры становится более массивным, а действующая нагрузка распределяется на большую площадь формованной конструкции. Чаще всего подкладки изготовляют из дерева - самого доступного, дешевого и легко поддающегося обработке материала. Кроме дерева можно использовать металл или туфнол. При выполнении работ самого высокого класса применяют штампованные подкладки из перфорированного металлического листа (рис.7).
|
| Рис. 7. Подкладки под арматурой: а—полностью заделанные; б—открытые; в—из перфорированного стального листа. |
Перед установкой подкладки зачистите поверхность конструкции шлифовальной шкуркой для удаления выступов и обработайте подкладку так, чтобы она плотно прилегла к своему месту. Просверлите отверстия. Приформуйте подкладку, используя заделочный компаунд, уплотнительпый состав или мокрый стекломат. Размеры подкладки выбирайте с учетом назначения арматуры, величины и направления действия нагрузки. Имеют значение толщина отформованной конструкции, площадь свободного пространства в месте установки подкладки и наличие поблизости от него прочных конструктивных элементов. Подкладка под арматуру, которая воспринимает большие нагрузки, должна быть достаточной для распределения нагрузки на значительную площадь. Ее необходимо соединить с прочными элементами конструкции или опереть на подкрепляющие связи.
|
|
|
Возможно, сначала понадобится укрепить отформованную конструкцию для придания ей дополнительной прочности. Чтобы уменьшить концентрацию напряжений, все углы нужно тщательно скруглить, а с кромок снять фаски.
Подкладка может быть включена в конструкцию путем наформовки материала поверх нее. В этом случае она перестает быть самостоятельной деталью, присоединяемой с применением уплотнительных элементов, и становится частью конструкции, обеспечивая ее местное утолщение, способное вынести значительные нагрузки. Подкладку лучше открыто устанавливать на поверхности, чем слегка и неаккуратно заделывать в конструкцию, оставляя негерметичные участки, через которые будет просачиваться вода, и карманы, в которых она будет скапливаться. Кроме того, возможно, заделка окажется пористой. Подкладки часто включаются в конструкцию в процессе ее формования, но нужно внимательно следить за тем, чтобы они точно заняли предназначенное для них место. Если подкладка имеет большие размеры, можно допустить некоторую свободу в выборе места установки как подкладки, так и арматуры. Заделывать подкладку в конструкции не обязательно, сквозное крепление арматуры будет надежно ее удерживать. Однако, если подкладка установлена на герметизирующем составе, то в месте ее крепления возможно появление течи.
Если на арматуру (и подкладку) действуют сжимающие или срезывающие усилия, то простой заделки достаточно. Но если нагрузка может вызвать значительное растяжение, т. е. она действует так, что стремится оторвать подкладку от формованной конструкции, необходимо сквозное крепление подкладки, чтобы не произошло расслоения. Расслоение произойдет лишь в том случае, если подкладка и арматура размещены по одну сторону от формованной конструкции. При расположении их по разные стороны от конструкции (см. рис. 6) расслоение невозможно.
|
|
|
Если нет опасений, что нагрузка будет растягивающей, деревянную подкладку закрепляют шурупами, но если такие опасения есть, используют металлические болты. Все основные крепительные утки и планки, стойки, направляющие для проводки снастей, проушины, вант-путенсы и комингсы крепят болтами. Кормовой буртик, доски деревянного настила, банки и большую часть деревянной оснастки в обычных случаях устанавливают на шурупах. Однако выбор способа крепления прежде всего зависит от размеров и назначения судна. Требования, предъявляемые к креплениям крупного прогулочного судна, могут оказаться излишними для маленькой шлюпки, а крепления, применяемые на шлюпках, вряд ли окажутся безопасными для более крупных судов.
Рейки
Длинные рейки для крепления полки или койки можно заделывать в конструкцию не по всей их длине, хотя при полной заделке внешний вид получается более аккуратным. Кроме того, допускается закреплять рейки несколькими отформованными полосами или поставленными на клею накладками с интервалами по длине (рис. 8).
|
| Рис. 8. Крепление длинных реек приформованными полосами. |
Закрепленные полосами или накладками, а не полностью заделанные рейки выглядят непривлекательно, придают узлам неэстетичный вид, поэтому их лучше размещать так, чтобы они не были видны или оказались закрытыми прикрепляемой к ним деревянной арматурой.
Болтовые соединения
Грубоватый угольник из стеклопластика режет глаз, если он присоединяется к гладкой поверхности формованной конструкции, покрытой наружным декоративным слоем. Более аккуратный внешний вид имеет соединение болтами, пропущенными сквозь конструкции, особенно когда ими же крепят деревянную подкладку.
Болтовые соединения необходимы в тех случаях, когда растягивающая нагрузка может вызвать расслоение. Болты часто используют для укрепления соединения на основе химической связи (с целью страховки), особенно если оно выполняется на поверхности, покрытой наружным декоративным слоем, где эта связь не может быть такой же надежной, как на шероховатой внутренней поверхности.
Если в месте крепления болтами какой-либо детали подкладка не устанавливается, рекомендуется увеличить толщину оболочки, для чего следует наформовать несколько дополнительных слоев материала. Утолщенная оболочка будет значительно лучше противостоять большим сосредоточенным нагрузкам, передаваемым на конструкцию болтами. Весьма помогает расширить площадь контакта при соединении конструкций применение шайб, имеющих увеличенные размеры.
|
|
|
В случае использования болтов необходимо следить за тем, чтобы не повредить формованную конструкцию. Болт может оказывать на нее весьма значительное давление. Очень важно не перетянуть болты, ибо чем сильнее мы затягиваем их, тем больше смолы выкрашивается, и болт вместо того, чтобы плотно обжимать соединение, ослабляет его. С помощью дополнительных найлоновых, неопреновых или резиновых шайб и прокладок, применяемых в качестве амортизаторов для формованной конструкции, можно предотвратить ее разрушение неуклюжими руками, в которые попал гаечный ключ. При небольших размерах крепежных деталей разрешается использовать только полиэтиленовые или найлоновые шайбы, без металлических.
В случае установки жесткой металлической детали, в особенности тяжелой или воспринимающей большие нагрузки, ее необходимо изолировать от формованной конструкции с помощью тонкой прокладки. Это избавит от повреждений обогащенный смолой наружный декоративный слой или выступы на внутренней поверхности конструкции. Для крепления небольших деталей вполне достаточно использовать скрепляющие компаунды, но для двигателя, степса мачты или лебедки требуется резиновая прокладка, предпочтительно на основе неопрена. При легких режимах нагружения деталей вместо прокладки можно применять каучуковые краски.
Размещение креплений
Болты, заклепки и винты следует располагать, отступив от края конструкции на расстояние, превышающее их диаметр не менее чем в 2,5 раза, а интервал между крепежными деталями должен быть больше их диаметра не менее чем в 3 раза.
Качество кромок, если только они не отбортованы, или сквозных отверстий после формования часто бывает неудовлетворительным. Очень нелегко, особенно для начинающих судостроителей, обеспечить при формовании конструкции ее высокое качество до самого края формы. Поэтому целесообразно (даже в тех случаях, когда используются мелкие крепежные детали, диаметр которых меньше удвоенной толщины оболочки отформованной конструкции) расстояние от края конструкции до крепежной детали увеличивать не менее чем на 25 мм.
Заклепки
Заклепки можно использовать для соединения частей формованной конструкции или крепления к ним деревянных или металлических деталей. Очень важно при расклепывании заклепок не раскрошить твердую и хрупкую смолу, поэтому для более равномерного распределения усилий под заклепки необходимо устанавливать шайбы крупных размеров. Удары молотка могут привести к выкрашиванию смолы. Заклепки должны быть мягкими и легко деформируемыми. Применение горячей клепки невозможно из-за температурных ограничений для смолы. Заклепочные соединения целесообразно использовать при креплении мелкой арматуры; их не следует применять ниже уровня ватерлинии на боковых килях и в других местах, подверженных износу. При постановке заклепок в таких местах происходит их ослабление, приводящее к возникновению протечек. Соединение заклепками слоя стеклопластика, помещенного между двумя слоями дерева, надежнее, чем соединение, при котором заклепки расклепываются непосредственно на поверхности стеклопла-
стика. В большинстве случаев более предпочтительны трубчатые заклепки (пистоны), поскольку они расклепываются путем приложения непрерывно регулируемого тянущего усилия с помощью специального инструмента. Не рекомендуется применять обычные заклепки или обжимные крепления, если вместо них можно использовать какие-либо другие виды креплений.
|
|
|
