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浅谈8.5m敞开式硬底橡皮工作艇概念设计

2021/10/19 阅读:

摘要:橡皮艇的种类繁多、型号各异,有部队作战用的军用艇、武警防汛救援的防汛艇、专门追求速度的挂机艇、完全手动的皮划艇、体验激流乐趣的漂流艇、用于近海垂钓的钓鱼艇等。中国的橡皮艇业在近几年有着飞速的发展。文章从硬底橡皮工作艇基本特点和生产知识、概念设计目的和意义,以及概念设计对产品设计重要性等方面进行介绍,运用Solidworks软件对橡皮工作艇进行尺寸选择和结构布局设计,从而体现外观设计的人性化。通过对橡皮工作艇基本知识和主要设计理论的介绍,加强对橡皮工作艇设计方面的掌握。

关键词:硬底橡皮艇;概念设计;Solidworks;工作艇

0引言

在海洋工程领域,橡皮工作艇的应用广泛,可有效满足海洋工程发展的各方面生产需求,实现工程经济性与实用性的高度结合。橡皮工作艇最突出的作用是对海洋工程施工现场、海洋工程生产码头等沿岸开展安全巡查,保障施工作业的安全。随着经济的迅猛发展,橡皮工作艇在中国有着巨大的提升空间。目前,用户对于一般的工业产品已经不满足于单纯地使用,而是对产品的用户体验、功能模块以及个性化需求有着更高的要求,从而对产品概念设计愈发的迫切。对于产品进行多角度的剖析会让概念设计有更多的选择,让更多的基于概念设计的产品投入市场[1]。概念设计是由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的、可组织的、有目标的设计活动,它表现为一个由粗到精、由模糊到清晰、由抽象到具体不断进化的过程。概念设计过程中可以更好地将体验设计思想融入其中,也就是更加注重产品使用者的感受,而非产品本身。针对用户的要求进行虚拟的模型设计,让用户感受模型的修改,利用产品本身的可修改性来满足用户对于产品造型、色彩、装饰等部件的选择。同时,让用户也充分地感受产品的真实情况,观察模型设计,并对模型设计提出修改意见,直到大多数人满意为止。这样对于大多数用户来说既满足了对于产品本身的个性化要求,也让客户对于产品本身有着更加清晰的认识[2]。

1橡皮工作艇概念设计

1.1外观设计

1.1.1外观设计功能要求橡皮工作艇作为一种水上交通工具,需满足一定的设计要求,以下是对橡皮工作艇外观设计要求分析:①功能为主:保证橡皮工作艇的技术指标(航速、吃水、稳性、浮态等);保证足够的强度、刚度和安全感。②艺术心理:符合美学规律,具有协调统一的整体形象;符合大众的审美心理和鲜明的时代性;色彩调和、鲜明。③经济合理:形态结构与工艺结构一致,工艺性好,材料运用合理;标准化、系列化、通用性程度高;有助于提高竞争力。

1.1.2外观设计的特点由于橡皮工作艇总长度为8.5m,属于较小的工作艇,考虑到以上分析的外观设计理论,在外观色彩设计上采用浅色调涂料来涂装,以显得艇整洁美观,颜色主要为白色和黄色。由于艇为敞开式的,考虑到艇上人员作业的环境因素,在艇上安装了遮阳棚,为了更有效地达到遮挡阳光的目的。艇为硬底式橡皮工作艇,材料以玻璃钢为主,外围另加设了抽拉式气囊,增加了艇的浮性和稳性。采用抽拉式气囊也体现了艇的灵活性和方便性,使得气囊便于使用和维护[3]。

1.2舱室设计

针对橡皮工作艇舱室设计理论,考虑到艇空间狭小,要在空间合理利用的原则上对艇的舱室进行合理布局,既满足艇在功能上的要求,又要做到在艇上有足够的活动空间。要想达到这个目的,就必须在艇内安装的设备上有所创新[4]。例如:“隐藏的卫生间”,即在隐藏空间里设计一个卫生间,虽然空间小但可以满足艇上人员的需求,它位于驾驶台前方,一个舱盖遮掩住,平时不用时关闭,关闭时是一个座椅,方便艇上人员休息;“升降桌”,考虑到空间合理利用原则,在桌子下加设可升降设备,同时在桌子上加设4个凹槽,便于摆放杯子,防止杯子在艇摇晃时发生歪倒。

1.3甲板及线型设计

艇在甲板色彩设计上以棕色为主,在艇的后部有一个较大的太阳甲板,可供艇上人员生活娱乐用。在线型设计方面整体上采用流线型设计,增加艇的快速性;外形上简洁大方,增加艇的美观性。

2橡皮工作艇设计图绘制橡皮工作艇设计工作就是以概念设计为蓝本,对艇主尺度和主要视图的绘制工作,以概念设计为前提,为了更好地绘制出艇的详细设计图,需要在绘图前做好充分的准备工作,对艇的各方面信息进行有效处理。主要包括:合理选取艇的形状和主尺度;合理进行艇上各设备的总体布局;合理地设计出艇的各个尺寸,并在此基础上详细绘制艇的实物图,并给予侧视图、俯视图、前视图和斜视图[5]。考虑到艇外形特点,艇为8.5m敞开式硬底橡皮工作艇,由于艇内空间比较小,对艇内每一部分、每一设备要合理选择其形状和主尺度(表1)。之后进行主要视图的绘制。

3橡皮工作艇的整体描述

3.1艇的总体结构说明

为了更好地对艇进行设计,船长、船宽、自重等主要数据设计如表2所示。艇体主要设备对载人在水上安全航行起到至关重要的作用,其中:主要机械设备有油箱、操纵台、锚舱盖、不锈钢把手、遮阳台、驾驶座椅和方向盘;主要电气设备有舱底泵、蓄电池、导航灯、停泊灯、起锚机、发动机、通电锁;仪器仪表有罗盘、油位表、转速表、水压表;救生设备有灭火器、消防水桶、救生浮环、救生衣、安全绳;其他还有排水管、后艉箱、划桨、存储包。

3.2控制操作系统及其功能

艇的大部分操作系统是有很多共通的地方,有方向系统、档位系统、舵的操作系统等[6]。具体包括:GPS、雷达、罗经、转速表、机油表、油位表、水温仪、电压表、发动机升降、室内灯开关、导航灯开关、环照灯开关、喊话器、操纵手柄、起锚机开关、仪表面板开关、舱底泵开关、舱底送风机、方向盘、水深仪、对讲机、车载台。艇上主要显示对艇操作的仪表是转速表和电压表,分别表示艇的速度和用电状态。艇在水上航行的过程中会有3个档位的选择,前进挡(F)、空挡(N)、倒退挡(R)。灭火器是艇上必不可少的消防设备,艇上的灭火器在左前、左后、右前、右后4个方向均有分布。艇上的直流电(12伏)系统使用蓄电池供电。艇上用直流电进行驱动的系统主要包括:仪表、仪表板开关、导航灯、锚灯和舱底泵等。电气系统在艇上由电路控制。

3.3可拆卸气囊

艇采用可拆卸气囊,在受到腐蚀、自然磨损和意外损坏等情况下可以进行更换,这样就不至于整个艇都报废了,只需要更换气囊,大大减少了不必要的浪费,并且可拆卸气囊比一般的气囊更方便。

4结束语

橡皮工作艇概念设计是艇设计的第一步也是最基本的一步,这就如同建造大楼时的地基,只有地基打好了,才能建造出宏伟的大楼。同样,只有很好地完成概念设计,准确地选择合理的艇型和主尺度参数,合理地对艇进行总体布局,对各设备、各操作控制系统有一个初步的掌握,才能更好地进行接下来的详细设计和生产设计工作[7]。

作者:单亦石 汪浩林 张鑫 单位:自然资源部海洋咨询中心 招商局金陵船舶(威海)有限公司

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