一种救生筏架的优化设计

2018-03-19刘鹏田少男侯昌金

广东造船 2018年1期

关键词：弧形

刘鹏　田少男　侯昌金

摘要：救生筏在船舶遇难救生方面起着重要作用。本文针对通常的抛投式救生筏架做进一步的优化设计，使救生筏架具有良好的抛物线，并且结构简单不占用甲板空间，以便船上人员更好的使用救生筏作为沉船时或营救时的逃生工具。

关键词：救生筏架；逃生工具；倒杆优化设计；弧形

中图分类号：U667.6 文献标识码：A

Abstract： Life raft plays an important role in ship wreck and lifesaving. This paper optimizes the design of the previous ship-launched liferaft rack and it has good parabola， simple structure and do not take up the deck space for the convenient escape from ship wreck.

Key words： Liferaft rack； Escape tool； Pour pole optimized design； Arc-shaped

1 引言

救生筏在船舶遇難救生方面起着重要作用，其作用仅次于救生艇。在船舶突然沉没时，救生筏必须能快速脱离船舶，这就需要一种存储和释放救生筏的专用座架。救生筏架的结构既要考虑储放时不影响船舶的日常工作，又能保证救生筏在快速释放后能无障碍抛投至水面。

对于某些上层建筑甲板宽度小于船舶最大宽度的船舶所设置的抛投式救生筏架，由于倒杆较短且倒杆端部未做优化处理，往往会产生救生筏抛投时跌落在下层甲板上的情况，使的救生筏损坏或不能第一时间在水面胀开，从而造成船上人员不能迅速逃生。如果将筏架布置在甲板上，则占据了所在甲板空间，可能影响甲板逃生通道所需宽度。为此，本文对通常的抛投式救生筏架做进一步的优化，以便更好的使用救生筏作为沉船时或营救时的逃生工具。

2 优化设计方案

为了克服现有技术的不足，本文提供一种优化救生筏架方案，该救生筏架具有良好抛物线，并且结构简单不占用甲板空间。

该优化救生筏架的结构，如图1至图7所示。

（1）固定于船体上的支架，该支架具有一用于放置救生筏的托持件3，该托持件3倾斜设置以使救生筏能够从该托持件向船体外侧滚出；（2）支架上铰接有倒杆件2，该倒杆件的端部有一弯折段，且该倒杆件能够自由转动与托持件3构成一个使救生筏滚动的平面；（3）所述支架包括固定于甲板上的第一支撑件1、固定于船体侧壁7上的第二支撑件4及连接第一支撑件和第二支撑件的连接件，连接件由两相互弯折成一定角度的横向部分与竖向部分构成，与第一支撑件固定的部分为所述横向部分，与第二支撑件固定的部分为竖向部分，倒杆件2与竖向部分铰接，倒杆件2与竖向部分均开有孔，通过螺杆5穿入孔中作为轴而转动。

3 基本工作原理

为进一步了解此结构的优化设计，现将本结构的工作原理简述如下：

（1）平时倒杆件2通过索具6绑扎于第一支撑件1上，从而将救生筏系固；

（2）在船舶突然沉没或需要营救时，船上人员立即将索具6绑扎解开，此时倒杆件2通过螺栓作为旋转点向前倒下，达到图3所示模拟救生筏的运动轨迹，此时救生筏不是在倒杆件2倾斜后直接入水，而是顺着倒杆件2端部的弯折段向前滚动一段距离，通过动能转化为重力势能后才使救生筏脱离救生筏架，形成抛物线，这样就加大了救生筏在落水后与船舶本身的距离，不会使救生筏跌落在下层甲板9上，且保证了救生筏在快速释放后能无障碍抛投至水面，如图3所示；

（3）救生筏在不工作时，通过支架而固定于上层船体侧壁7上，不占用上层甲板8的空间，也充分保证了甲板所在逃生通道所需的宽度，这也是本结构的最大特点所在。

4 救生筏的使用要求

根据SOLAS的相关要求，救生筏在船舶任何一舷横倾20°的不利因素下，应保证救生筏能落入水中。以我司建造30 m港作拖轮为例，该船船宽12 m，最轻载水线3 514 mm，救生筏中心位于FR32～100处，以横倾20°的不利因素下模拟船体旋转，见图8。

已知救生筏质量m=120 kg，重力加速度g=9.8 m/s，

救生筏与轨道之间滑动摩擦系数μ=0.15。

（1）当救生筏从A点滚动到B点时：

设A点为自由落体起点，初速度v0=0，B点速度

为V1，AB点高度差h1=0.397 m，s1=1.705 m。

根据动能定理△W=△Ek，可得V1=1.708 m/s。

（2）当救生筏从B点滚动到C点时：

设C点速度为V2，CB点高度差h2=0.077 m，s2=0.380 m。

根据动能定理△W=△Ek，可得V2=0.63 m/s。故满足SOLAS横倾20°不利因素的抛投要求。