首柱亦稱“船首柱”,一般是指位於船體最前端,從船底到甲板,連線兩側外板和龍骨的結構。採用方龍骨較小的船,多用鍛制的矩形剖面首柱,有些球鼻首船常用鑄造的首柱,大多數船則用鋼板焊接組成船首柱。根據首柱的製造方法,首柱的結構可分成鋼板焊接首柱、鑄造首柱、鍛造首柱和混合式首柱。
基本介紹
- 中文名:首柱
- 外文名:Stem
- 定義:連線兩側船殼板和平板龍骨的構件
- 位置:船體最前端,從船底到甲板
- 特點:斷面形狀為變斷面形狀
- 要求:足夠的剛度和強度
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簡介
船體兩舷結構在船酋最前端匯合處的結構稱為首柱。它是船首部最前端的構件,船舶前進時首當其衝。它受到偶然性的外力,如水面漂浮物體和浮凍的撞擊,以及船舶相靠時可能發生的碰撞。首湍的外板、甲板、平台和舷側縱桁都結束於首柱,因此要求首柱有足夠的剛度和強度。
首柱下端與平板龍骨連線,上端延伸到上甲板以上,兩邊與船體外板相接。它的外形由船首形狀決定,通常在水線以下首柱斷面形狀總是較瘦的,可減少航行時的阻力,水線以上逐漸加寬,因此首柱斷面形狀為變斷面形狀。
分類
首柱根據其製造方法,其結構可分成鋼板焊接首柱、鑄造首柱、鍛造首柱和混合式首柱。
鋼板焊接首柱
如右圖1所示,鋼板焊接酋柱由首柱板(首柱包板)、加強材和肘板焊接而成。首柱板由鋼板加工成弧形,在首柱板內側縱中剖面處裝置一根加強材,在酋柱板和加強材之間用幾對肘板連線強加。首柱板水線以上較薄,水線以下較厚。
鋼板焊接首柱的優點是重量輕,損壞時易修理,但它易變形,適用於中,小型船舶,大型船舶的首柱板較厚,要加工成所需要的形狀比較困難,故不常用。
鑄造首柱
鑄造首柱用鑄鋼澆鑄而成。由於鑄造的特點,其斷面可以做成複雜的形狀,以滿足強度和航海性能的要求。但是鑄造首柱重量大,如澆注不良,可能有局部夾渣、氣孔等缺陷。現在整個首柱全用鑄造的很少。
鍛造首柱
鍛造首柱由鋼錠鍛造而成,由於鍛造的特點,其斷面比較簡單,一般為矩形或三角形。其側面上有一凹肩,船體外板與首柱在凹肩處鉚接,這樣可保證外表面的光順。如果首柱過高,可以分段鍛造,再互相焊接或鉚接。鍛造的首柱有良好的韌性和強度,但勞動量太大,斷面形狀是實心的而且簡單,只適用於小船上。
混合式首柱
由鋼板焊接首柱和鑄造首柱做成的混合式首柱,如圖2所示。其上半部分為鋼板焊接首柱,從設計水線上面一段距離開始,向下的半段為鑄造首柱。因為上半部首柱板較薄,曲率半徑較大,加工比較容易,故採用鋼板焊接。中段在設計水線附近,截面形狀瘦削。下半段與平板龍骨相接,對強度要求較高,截面形狀較複雜,用鑄造方法容易滿足設計要求。混合式首柱下半段的中間一段,其橫截面為圓形,可用圓鋼代替,這樣可以減少鑄鋼工作量,建造施工又方便。首柱各段之間用焊接連線起來。這種混合式首柱適用於大型船舶。
相關概念
首柱圖
表示船體最前端連線兩側外板和龍骨的構件的圖樣,通常由三面投影圖和表示構件斷面形狀的剖面圖組成。當首柱採用鍛制。鑄鋼澆鑄和鋼板焊接等不同方法製造時,需標註不同的施工要求。
尾柱
船尾端從船底到尾肋板,連線兩側外板和龍骨的構件。尾柱的形狀與結構,因舵的類型、螺旋槳數量和船尾形狀而異。在舊式的裝有不平衡舵的單螺旋槳船上,它是由舵柱、螺旋槳柱和尾框底骨組成的近似矩形的框架結構。舵柱系用以支持不平衡舵的垂直柱I螺旋槳柱系用以支持螺旋槳軸的構件,尾框底骨系在尾框底部連線螺旋槳柱與舵柱或支承下舵銷的框底縱向骨材。現代船大多不設舵柱,當採用平衡舵或半平衡舵時不需設尾框底骨。