一種op級帆船的船體結(jié)構(gòu)及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)及其制造方法，所述船體結(jié)構(gòu)包括船體底板、圍設(shè)固定在該船底板四周的四塊船體側(cè)板、由所述船體底板和所述四塊船體側(cè)板共同形成的船腔、固定設(shè)置于所述船腔中部的穩(wěn)向槽部件，該船體結(jié)構(gòu)采用海洋膠合板制成。制造時，利用電腦輔助設(shè)計數(shù)控機床精確加工出膠合板的特定3D形狀，經(jīng)過簡單的手工拼接和黏接，利用船臺的輔助定型，制造出與樂觀級帆船船體形狀非常一致的膠合板船體，且能實現(xiàn)與玻璃鋼船體一樣的航行性能。寓教寓樂，讓青少年即能開發(fā)動手動腦的能力，同時又能了解如何制造船體，如何駕駛帆船。
【專利說明】
一種OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種針對青少年使用的船體，同時又適合青少年DIY的產(chǎn)品——OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)，同時還涉及該船體結(jié)構(gòu)的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代OPTIMISTClass(樂觀級帆船)是一款適合青少年娛樂的帆船，船體材料均由玻璃鋼材料(玻璃纖維增強塑料，GRP)制造，雖然實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)、低維護成本和高強度的特點，但是由于玻璃鋼制造工藝的復(fù)雜性和高成本，很難由青少年自己動手制造。
[0003]以現(xiàn)有的一款玻璃鋼樂觀帆船作對比，玻璃鋼的制造工藝需要經(jīng)過制陽模、制陰模、玻璃纖維積層粘接、脫模等多道工序，工藝復(fù)雜，且會接觸一些有毒的化學(xué)物品，具有一定危險性，只適合工業(yè)化生產(chǎn)，不適合青少年DIY制作。且制作成本相對較高，不利于在青少年中推廣帆船運動。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明目的是:提出一種OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)及其制造方法，以推廣OP級帆船在青少年科技及體育中的應(yīng)用，使青少年利用此套件能在動手、動腦的同時，體會到帆船運動的樂趣。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明所提供的這種OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)，包括船體底板、圍設(shè)固定在該船底板四周的四塊船體側(cè)板、由所述船體底板和所述四塊船體側(cè)板共同形成的船腔、固定設(shè)置于所述船腔中部的穩(wěn)向槽部件，該船體結(jié)構(gòu)采用海洋膠合板制成。
[0006]本發(fā)明這種OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括以下優(yōu)選方案:
[0007]所述船腔中固定設(shè)置有:位于所述船體底板前側(cè)的船艏底加強條、位于所述船體底板后側(cè)的船艉底加強條、分別位于所述船體底板左右兩側(cè)的兩根船側(cè)底加強條，所述船艏底加強條、船艉底加強條和兩根船側(cè)底加強條均與所述船體底板和對應(yīng)的所述船體側(cè)板粘接固定。
[0008]所述船側(cè)底加強條上開設(shè)有應(yīng)力釋放槽。
[0009]所述穩(wěn)向槽部件為預(yù)先拼裝的一體化結(jié)構(gòu)。
[0010]分別位于所述船體底板左右兩側(cè)的兩塊船體側(cè)板，其上緣固定設(shè)置有船舷上緣壓舷板。
[0011 ]所述船舷上緣壓舷板和船體側(cè)板之間固定設(shè)置有壓舷板加強片。
[0012]所述船腔內(nèi)設(shè)置有固定在所述船體底板上的桅桿座和滑輪座，所述桅桿座由兩層海洋膠合板構(gòu)成，且桅桿座上制有使其與所述船體底板完整貼合的精確斜面，并且該桅桿座上連接有用于分散桅桿應(yīng)力的金屬加強螺釘。
[0013]本發(fā)明所提供的這種OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)的制造方法，包括以下步驟:
[0014]—、結(jié)構(gòu)及裁板設(shè)計:
[0015]利用計算機設(shè)計軟件設(shè)計并繪制出OP級帆船船體的三維結(jié)構(gòu)圖；
[0016]二、版圖展開:
[0017]借助計算機設(shè)計軟件的展開功能，將船體的三維結(jié)構(gòu)圖展成平板，并且展開平板為3D形狀；
[0018]三、CNC裁板:
[0019]利用數(shù)控激光切割車床按照步驟二中各塊3D形狀的展開平板在海洋膠合板上裁板；
[0020]四、整船裝配:
[0021]將步驟三中裁切好的海洋膠合板定形拼裝在一起形成OP級帆船的船體，并用白膠和釘子暫時固定，然后用聚乙烯膠粘接船體，對船體作防水處理。
[0022]本發(fā)明這種OP級帆船船體結(jié)構(gòu)的制造方法在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括以下優(yōu)選方案:
[0023]在所述步驟四中，首先拼接用于保持船體形狀的船臺，然后利用該船臺來將步驟三中裁切好的海洋膠合板定形拼裝在一起形成OP級帆船的船體。
[0024]在所述步驟三中，采用木銼將裁切好的海洋膠合板的斜角銼平滑，以保證所述步驟四中船體各接縫處完全貼合。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明這種OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)由相對廉價、結(jié)構(gòu)強度可靠的海洋膠合板(Marine Plywood)加工制造，可由青少年在父母幫助下，不需借助復(fù)雜工具，手動拼接黏合，做出成品OP帆船，有足夠高的強度承載人體重量和帆的應(yīng)力，并能夠正常下水航行，制造完成后能實現(xiàn)與玻璃鋼船一樣的航行性能，同時在制造的過程中又能了解造船知識，增加孩子們對帆船運動的愛好和興趣。
【附圖說明】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步介紹:
[0027]圖1?圖6、圖8為本發(fā)明實施例中帆船船體結(jié)構(gòu)的裝配過程演示圖；
[0028]圖7為本發(fā)明實施例中帆船船體結(jié)構(gòu)的局部放大圖；
[0029]圖9為本發(fā)明實施例中帆船船體結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]其中:1-船體底板，2_船體側(cè)板，3_船艏底加強條，4_船艉底加強條，5_船側(cè)底加強條，6-穩(wěn)向槽部件，7-船舷上緣壓舷板，8-壓舷板加強片，9-前甲板，10-船臺，11-桅桿座，12-前甲板加強條。
【具體實施方式】
[0031]圖9示出了本發(fā)明這種OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)的一個具體實施例，與傳統(tǒng)OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)相同的是，該船體結(jié)構(gòu)也包括船體底板1、圍設(shè)固定在該船底板四周的四塊船體側(cè)板2、由所述船體底板I和所述四塊船體側(cè)板2共同形成的船腔。
[0032]本實施例的關(guān)健改進在于:該船體結(jié)構(gòu)的采用海洋膠合板(MarinePlywood)制成。
[0033]該船體結(jié)構(gòu)由相對廉價、結(jié)構(gòu)強度可靠的海洋膠合板(Mari n e PI y wo o d)加工制造，可由青少年自己動手制造，制造完成后能實現(xiàn)與玻璃鋼船一樣的航行性能，同時在制造的過程中又能了解造船知識，增加孩子們對帆船運動的愛好和興趣。
[0034]由于海洋膠合板的強度不如玻璃鋼，而帆船航行中船體受力很大，因此加強結(jié)構(gòu)的設(shè)計非常重要。故本實施例包含多種加強位置和加強方法，具體如下:
[0035]所述船腔中固定設(shè)置有:位于所述船體底板I前側(cè)的船艏底加強條3、位于所述船體底板I后側(cè)的船艉底加強條4、分別位于所述船體底板I左右兩側(cè)的兩根船側(cè)底加強條5。而且所述船艏底加強條3、船艉底加強條4和兩根船側(cè)底加強條5均與船體底板I及對應(yīng)的船體側(cè)板粘接固定，從而利用這四根加強條粘接船體底板I和船體側(cè)板，增大了粘接面積和粘接強度。而且本實施例在所述船側(cè)底加強條5上開設(shè)有應(yīng)力釋放槽，以消除材料應(yīng)力。
[0036]本實施例在所述船腔的中部固定設(shè)置有穩(wěn)向槽部件6，而且該穩(wěn)向槽部件采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，預(yù)先拼裝，強度很高，能承受很大應(yīng)力。并且，分別位于所述船體底板I左右兩側(cè)的兩塊船體側(cè)板2的上緣固定設(shè)置有船舷上緣壓舷板7，船舷上緣壓舷板7—方面便于使用者壓舷，另一方面對船體側(cè)板2上緣起加強作用。為了提高所述船舷上緣壓舷板7和船體側(cè)板的連接穩(wěn)定性，本例在船舷上緣壓舷板7和船體側(cè)板之間固定設(shè)置有壓舷板加強片8。
[0037]而且，所述船腔內(nèi)設(shè)置有固定在所述船體底板上的桅桿座和滑輪座。其中桅桿座由兩層海洋膠合板構(gòu)成，且桅桿座上制有精確的斜面，以使其能夠與船體底板完整貼合。同時該桅桿座上連接有金屬加強螺釘，以分散桅桿較大的應(yīng)力。
[0038]此外，該船體上還設(shè)置有舵和穩(wěn)向板，舵和穩(wěn)向板用木銼銼成翼形形狀。
[0039]本實施例這種OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)制造方法，需用到的原材料包括:厚度為5mm、9mm、15mm三種規(guī)格的海洋膠合板，聚乙烯樹脂膠。需用到的加工工具包括:木銼、涂膠工具、CNC數(shù)控機床等。該制造方法包括以下步驟:
[0040]步驟一、結(jié)構(gòu)及裁板設(shè)計:
[0041 ]利用計算機設(shè)計軟件設(shè)計并繪制出OP級帆船船體的三維結(jié)構(gòu)圖，即在計算機設(shè)計軟件上，設(shè)計出帶有厚度的膠合板制OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)圖紙。由于膠合板的強度不如玻璃鋼，而帆船航行中船體受力很大，因此加強結(jié)構(gòu)的設(shè)計非常重要。
[0042]步驟二、版圖展開:
[0043]借助計算機設(shè)計軟件的展開功能，將船體的三維結(jié)構(gòu)圖展成平板，，并且展開平板的接縫處應(yīng)帶有斜面角度，即展開平板為3D形狀。所有的斜角，需要用木銼銼平滑，才能使各板之間精確地拼接。
[0044]步驟三、CNC裁板:
[0045]利用數(shù)控激光切割車床按照步驟二中各塊3D形狀的展開平板在海洋膠合板上裁板，并且要保證板的斜面角度精確。在該步驟三中，最好采用木銼將裁切好的海洋膠合板的斜角銼平滑，以保證下述步驟四中船體各接縫處能夠完全貼合。海洋膠合板的厚度包括5mm、9mm、15mm三種規(guī)格，以適應(yīng)不同部位的強度。
[0046]步驟四、整船裝配:
[0047]整船裝配不需復(fù)雜工具，可由青少年在父母幫助下自行完成。OP級帆船船體結(jié)構(gòu)的形狀不好控制，直接拼接會導(dǎo)致扭曲變形，因此需要利用船臺定型。故在本步驟中，首先拼接用于保持船體形狀的船臺10，然后利用該船臺來將步驟三中裁切好的海洋膠合板定形拼裝在一起形成OP級帆船的船體。并用白膠和釘子暫時固定所拼接的船體，需要保證船體各接縫處完全貼合。然后用聚乙烯膠粘接船體，對船體作防水處理。如此便完成了該帆船船體結(jié)構(gòu)的制造，實際應(yīng)用時，則在其上裝配好帆裝套件，即可正常航行。
[0048]上述步驟四的具體工序可參照圖1?圖7所示:
[0049]I)如圖1所示，在船臺10內(nèi)依次放入四塊船體側(cè)板2，最后放入船體底板I。各側(cè)板及底板邊緣對齊，各個邊緣打膠定位。
[0050]2)如圖2所示，依次打膠放入船艏底加強條3和船艉底加強條4。兩根船側(cè)底加強條5開槽若干，以消除材料應(yīng)力，打膠放入船體底部兩側(cè)。
[0051]3)如圖3所示，對穩(wěn)向槽部件6底部修整，放入船腔內(nèi)檢驗與船底槽口是否吻合，然后打膠放入該穩(wěn)向槽部件6。
[0052]4)如圖4所示，依照左右兩塊船體側(cè)板上的定位標(biāo)記，打膠固定前甲板9及前甲板加強條12，測量檢測前甲板9與船體底板是否平行。
[0053]5)如圖5所示，檢測船體艏艉板，兩側(cè)缺口與船舷上緣壓舷板7是否吻合，如吻合在船舷上緣壓舷板7凹槽內(nèi)打膠，安裝船舷上緣壓舷板7，注意左右兩塊船體側(cè)板必須嵌入凹槽內(nèi)，船體外側(cè)的余膠刮凈。
[0054]6)如圖6和圖7所示，船舷上緣壓舷板7定位后，依次打膠安裝壓舷板加強片8，刮凈余月父。
[0055]7)如圖8所示，參照船體底板上的標(biāo)記依次打膠固定腳蹬板，滑輪座及桅桿座11，并檢測桅桿座中心與前甲板圓孔中心一致。該桅桿座11為兩層海洋膠合板結(jié)構(gòu)，并用螺絲固定，以承受來自桅桿的應(yīng)力。
[0056]本實施例中的船體底板、船體側(cè)板、船艏底加強條、船艉底加強條、船側(cè)底加強條、穩(wěn)向槽部件、船舷上緣壓舷板、壓舷板加強片、前甲板、船臺、桅桿座和前甲板加強條均采用海洋膠合板制成。
[0057]上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓人們能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)，包括船體底板(I)、圍設(shè)固定在該船底板四周的四塊船體側(cè)板(2)、由所述船體底板(I)和所述四塊船體側(cè)板(2)共同形成的船腔、固定設(shè)置于所述船腔中部的穩(wěn)向槽部件(6)，其特征在于:該船體結(jié)構(gòu)采用海洋膠合板制成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述船腔中固定設(shè)置有:位于所述船體底板(I)前側(cè)的船艏底加強條(3)、位于所述船體底板(I)后側(cè)的船艉底加強條(4)、分別位于所述船體底板(I)左右兩側(cè)的兩根船側(cè)底加強條(5)，所述船艏底加強條(3)、船艉底加強條(4)和兩根船側(cè)底加強條(5)均與所述船體底板(I)和對應(yīng)的所述船體側(cè)板(2)粘接固定。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述船側(cè)底加強條(5)上開設(shè)有應(yīng)力釋放槽。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述穩(wěn)向槽部件(6)為預(yù)先拼裝的一體化結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)，其特征在于:分別位于所述船體底板(I)左右兩側(cè)的兩塊船體側(cè)板(2)，其上緣固定設(shè)置有船舷上緣壓舷板(7)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述船舷上緣壓舷板(7)和船體側(cè)板之間固定設(shè)置有壓舷板加強片(8)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述船腔內(nèi)設(shè)置有固定在所述船體底板(I)上的桅桿座(11)和滑輪座，所述桅桿座(11)由兩層海洋膠合板構(gòu)成，且桅桿座(11)上制有使其與所述船體底板(I)完整貼合的精確斜面，并且該桅桿座(11)上連接有用于分散桅桿應(yīng)力的金屬加強螺釘。8.—種如權(quán)利要求1?7中任一所述的OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 一、結(jié)構(gòu)及裁板設(shè)計: 利用計算機設(shè)計軟件設(shè)計并繪制出OP級帆船船體的三維結(jié)構(gòu)圖； 一.、版圖展開: 借助計算機設(shè)計軟件的展開功能，將船體的三維結(jié)構(gòu)圖展成平板，并且展開平板為3D形狀； 三、CNC裁板: 利用數(shù)控激光切割車床按照步驟二中各塊3D形狀的展開平板在海洋膠合板上裁板； 四、整船裝配: 將步驟三中裁切好的海洋膠合板定形拼裝在一起形成OP級帆船的船體，并用白膠和釘子暫時固定，然后用聚乙烯膠粘接船體，對船體作防水處理。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于:在所述步驟四中，首先拼接用于保持船體形狀的船臺，然后利用該船臺來將步驟三中裁切好的海洋膠合板定形拼裝在一起形成OP級帆船的船體。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的OP級帆船的船體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于:在所述步驟三中，采用木銼將裁切好的海洋膠合板的斜角銼平滑，以保證所述步驟四中船體各接縫處完全貼合。
【文檔編號】B63B9/06GK105966546SQ201610510463
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】陸煒峰, 李元忠, 陸思健
【申請人】上?，m伊玻璃鋼船艇有限公司