Зміст:
1. Вступ.
2. Теоретичний креслення корпусу.
3. Архітектурно-конструктивний тип судна.
4. Визначення вантажопідйомності, місткості та потужності СЕУ:
4.1. Місткість;
4.2. Вантажопідйомність;
4.3. Водотоннажність і розрахункова осаду;
4.4. Вантажний розмір;
4.5. Потужність СЕУ і запас палива.
5. Розрахунки посадки іотдельних характеристик мореплавства:
5.1. Перевірка остійності і удіфферентовкі при завантаженні генеральним вантажем;
5.2. Перевірка остійності і удіфферентовкі судна під час перевезення контейнерів.
6. Визначення найбільшого водотоннажності і валової місткості:
6.1. Найбільше водотоннажність, дедвейт і корисна вантажопідйомність;
6.2. Валова місткість.
7. Висновки.
1.Вступ
У житті людського суспільства водні засоби пересування виникли і набули великого значення набагато раніше, ніж інші види транспорту; можна без перебільшення сказати, що судноплавство і суднобудування нерозривно пов'язані з історією людства.
У наш час неможливо уявити собі міжнародні зв'язки без судноплавства і суднобудування. У перевезенні різних вантажів, таких як нафта, вугілля, зерно, сталевий прокат, машини і т.д., судноплавство, незважаючи на конкуренцію інших видів транспорту, буде й надалі грати вирішальну роль.
Розвиток економіки вимагає вдосконалення експлуатаційної діяльності, скорочення простоїв суден, широкого застосування прогресивних форм організації праці. Економічний постулат, що судно дає дохід тільки тоді, коли воно йде з вантажем, загальновідомий. У прагненні знизити час простою суден у портах можуть бути знайдені нові рішення проблем, пов'язаних з перевантаженням контейнерів і ліхтарів, а також із створенням складових судів.
Необхідну ефективність роботи обумовлює науково-технічний прогрес, основні напрямки якого полягають у підвищенні потужності і вантажопідйомності судів, автоматизації управління головної енергетичної установкою, навантаженням і вивантаженням вантажів, експлуатації флоту без постійної вахти у машинних відділеннях, безпеки плавання завдяки застосуванню сучасного радіонавігаційного обладнання.
Для підвищення безпеки в умовах постійного збільшення інтенсивності судноплавства і швидкості судів, а також з метою скорочення необхідного обслуговуючого персоналу промисловістю виготовляються не тільки установки і прилади для автоматичного контролю роботи і дистанційного керування енергетичною установкою, а й безперервно удосконалюються морехідні інструменти і розробляються автоматичні навігаційні прилади і обладнання.
Найважливішим завданням є охорона навколишнього середовища від виробничої діяльності водноготранспорта. Основними видами забруднень при експлуатації флоту є господарсько-побутові та нефтесодержащие води, сухе сміття та харчові відходи. З метою запобігання забруднення водних басейнів флот обладнають системами збору та накопичення суднових забруднень з подальшою передачею їх на утилізацію. З цією метою побудовані берегові спеціалізовані причали для прийому з суден стічних вод і сухого сміття, плавучі станції очищення нефтесодержащих вод, а також судна-збирачі, що забезпечують збір з транспортного флоту всіх видів забруднень.
Збільшення потік вантажів, що перевозяться морським шляхом, прагнення до зниження транспортних витрат і до максимального завантаження наявних портів - все це призводить до того, постійно проводиться вдосконалення різних судів і пошук нових конструктивних рішень.
Поверхня корпусу судна має складну форму, точне уявлення про його конфігурації може дати тільки теоретичний креслення - графічне зображення теоретичної поверхні корпусу в проекціях на три взаємно перпендикулярні координатні площини. Для всіх судів, окрім дерев'яних, залізобетонних та пластмасових багатошарових, на теоретичному кресленні прийнято зображати поверхню корпусу без урахування товщини зовнішньої обшивки.
Криві лінії, отримані при перетині поверхні корпусу площинами, паралельними площині міделю-шпангоута, називають шпангоутами.
У даній роботі форма корпусу представлена у вигляді десяти теоретичних шпангоутів. На проекції «Корпус» носові гілки теоретичних шпангоутів прийнято зображати праворуч від ДП, а кормові - зліва. Абсциса центру величини прийнята рівною нулю xc = 0. Розмірні значення ординат отримані множенням їх безрозмірною величини на половину шірінисудна. При цьому коефіцієнт загальної повноти приймається рівним 0,7 (cb = 0,7), а також враховується наявність бульба. Проекція «Корпус» побудована у масштабі 1:100 і пріведенав пріложеніі1.
Площа шпангоута визначається його обрисом на проекції «Корпус». У координатних осяхz, y його площа з висотою борту D розбивають на вісім рівних частин, що відповідають числу теоретичних ватерлінії. Ординати на один борт позначають y0, y1 ... y8, а відстань між ватерлінії - через? D = D/8.
У зв'язку з симетрією шпангоута щодо ДП його шукана площу відповідно до правила наближених обчислень способом трапецій визначиться як подвоєна сума площ елементарних площадок:
? i = 2 *? D *? i,
де? i-площа шпангоутів, м2;
? i - виправлена сума ординат, отримана з вираження:
? i =? yi - (y0 + y8)/2,
де? yi - сума всіх ординат рядка;
(у0 + У8)/2 - поправка, що дорівнює напівсума крайніх ординат.
Таким чином, площа шпангоута дорівнює подвоєному твору інтервалу між ватерлінії на виправлену суму ординат.
Обсяг підводної частини судна, тобто об'ємне водотоннажність, визначаємо за допомогою методу паралельних перерізів із застосуванням правила трапецій. Корпус розбиваємо на n елементарнихоб'емов поруч рівновіддалених паралельних площин. Такими площинами на теоретичному кресленні є плоскостітеоретіческіх шпангоутів? 0,? 1,? 2 ...? N.
Обсяг кожного елементарного шару з невеликою похибкою можна прийняти рівним напівсума що обмежують шар площ шпангоутів, помноженої на відстань, рівну довжині теоретичної шпацію L/n:
? 0 +? 10L
? =? ? i ---- * - * C,
2 n
де? -об'ємне водотоннажність, м3;
? ? i-сума площ шпангоутів;
(? 0 +? 10)/2 - поправка, що дорівнює напівсума площ крайніх шпангоутів;
С - коефіцієнт приймається рівним 1,005.
Отримані результати зведені в табліцу1.
3. Архітектурно-конструктивний тип судна
Основними ознаками, які визначають архітектурно-конструктивний тип судна, є: характеристика надводного борту; кількість безперервних палуб і трюмів; наявність і відносна довжина надбудов; розміщення машинного відділення і житлової надбудови (або рубки) по довжині судна; наявність подвійних бортів, діптанків та їх розташування.
Архітектурно-конструктивний тип судна задається у вигляді схеми загального розташування, яка представлена в пріложеніі3. Боковий вигляд і план верхньої палуби побудовані в масштабі 1:250.
Нормальна шпацію в форпіке і ахтерпіке приймається рівною 600 мм. На решті довжині судна шпацію приймається рівною 700 мм, так як довжина судна становить 98 м.
Довжина форпіка опредеяется за формулою:
Lф = 0,05 * Lпп = 0,05 * 98 = 4,9 м,
де Lпп - довжина судна між перпендикулярами.
Довжина кожного відсіку повинна складатися з цілого числа нормальних шпацію (практичних шпангоутів). Нульовий практичний шпангоути збігається з носовою перпендикуляром. Нумерація шпангоутів проводиться з носа в корму.
Мінімальний набір відсіків регламентується числом переборок згідно з Правилами класифікаційних товариств і не повинна перевищувати 30м.
Перерахунок довжин приміщень та їх приведення у відповідність до практичної шпацію наведені в табліце2.
Таблиця2
Найменування приміщення судна по довжині
Шпацію а0, мм
Довжина приміщення lп, мм
Довжина приміщення (закруглена до цілого числа шпацію) lп, мм
Колічествошпацій на приміщення
Форпік
4. Визначення вантажопідйомності, місткості та потужності СЕУ
4.1 Місткість
Місткість судна визначається за допомогою епюри місткості. Для побудови її необхідно розрахувати площі теоретичних шпангоутів від основної лінії до верхньої палуби (див. табліцу1).
Оскільки в курсовій роботі передбачається наявність бака, то необхідно розрахувати площі шпангоутів в надбудові. Також для побудови епюри місткості необхідно розрахувати площі в подвійному дні і діптанків № 1, а також площі комінгсов. Розрахунок цих площ здійснюється за допомогою правила трапеції.
Розрахунок площі шпангоутів в подвійному днепроізводім, враховуючи, що висота подвійного дна hдд = 1м.
уопi + уддi
Sддi = ----* hдд,
2
де Sддi - площа i-того шпангоута в подвійному дні, м2;
уопi - відповідна координата на основній площині (ОП) на i-те шпангоути;
уддi - відповідна координата на подвійному днена i-том шпангоути.
Даний розрахунок наводимо в табліце3.
Табліца3
№ шпангоута
Координата на ВП
Координата на подвійному дні
Площа шпангоута, м2
Розрахунок площ шпангоутів на баку здійснюємо, виходячи з висоти бака hб = 2,4 м.
Увпi + убi
Sбi = ----* hб,
2
де Sбi - площадьi-того шпангоута на баку, м2;
уопi - відповідна координата на верхній палубі (ВП) на i-те шпангоути;
уддi - відповідна координата на бакени i-том шпангоути.
Розрахунок площ шпангоутів на баку наведено в табліце4.
Табліца4
№ шпангоута
Координата на ВП
Координата на баку
Площа шпангоута, м2
У трюмі № 1 передбачено діптанків, тому необхідно розрахувати площі шпангоутів в цьому діптанків, враховуючи, що hдт = 3,5 м.
уопi + удтi
Sдтi = ----* hдт,
2
де Sдтi - площа i-того шпангоута в діптанків, м2;
уопi - відповідна координата на основній площині (ОП) на i-те шпангоути;
удтi - відповідна координата на діптанків на i-те шпангоути.
Даний розрахунок наводимо в табліце5.
Табліца5
№ шпангоута
Координата на ВП
Координата на діптанків
Площа шпангоута, м2
Для розрахунку площі комінгсовзадаем висоту комінгса hл = 2,0 м і визначаємо ширину:
bл = 0,75 * B = 0.75 * 14 = 10.5м,
де bл - ширина люка, м;
B - ширина судна, м.
У цьому випадку площа визначимо так:
Sл = bл * hл = 10,5 * 2 = 21 м2.
Епюр місткості представлена в пріложеніі2.
Площа епюри місткості між основною лінією і верхньою палубою являє собою теоретичний об'єм корпусу судна до верхньої палуби. Площі між основною лінією і кривою подвійного дна є теоретичний обсяг подвійного дна. Площі епюри місткості, які укладені між трюмні перегородками, лінією подвійного дна і лініями люкових закриттів являють собою теоретичні обсяги трюмів.
Для отримання розрахункової вместімостідля насипних і генеральних вантажів необхідно зменшити теоретичний обсяг, відняти від нього обсяг набору, настилу із дерева та обсяги, які не можна заповнити в першому випадку сипучими вантажами, а в другому - штучним вантажем.
Для генерального вантажу різниця складає приблизно 12% від теоретичного об'єму трюмів, а для насипних вантажів близько 3% від теоретичного об'єму. Різниця для цистерн подвійного дна - 3%, для форпіка і ахтерпіка - 4%, для діптанків - 1,5%.
Результати розрахунків по епюр місткості зведені в табліцу6 (для вантажних приміщень) і в табліцу7 (для баластних танків)
Чистий вантажопідйомність судна РГР визначається за корисним обсягами всіх вантажних приміщень, поділивши їх на сумарний обсяг на заданий питома вантажний об'єм.
? Wтр5259, 32
РГР = ---- = ----- = 2842,88 т,
q 1.85
де РГР-чиста вантажопідйомність судна, т;
? Wтр - сумарна Кипов вместімостьтрюмов судна, м3;
q - питома вантажний об'єм, м3/т (задано рівним 1.85 м3/т).
Додавайте визначаємо поформуле:
DW = s * РГР, т,
де s - коефіцієнт, значення якого приблизно визначається за формулою:
2.5 * 10-6 * R * Vs22.5 * 10-6 * 5050 * 15.82
s = 1.02 +------ = 1.02 + -------- = 1.079
Ргр0.52842.880.5
де R - дальність плавання (R = 5050 м.міль);
Vs - експлуатаційна швидкість (Vs = 15,8 вузлів).
Даний коефіцієнт повинен становити не менше 1,15, тому для розрахунку прінімаемs = 1,15. Тоді визначимо дедвейт:
DW = 1,15 * 2842,88 = 3269,312 т
4.3 Водотоннажність і розрахункова осаду
Водотоннажність судна? визначається підсумовуванням ваги порожнього судна і дедвейту:
? = LW + DW,
де LW - вага порожнього судна, який визначається за формулою:
LW = (0,176-0,0003 * L) * L * B * D = (0,176-0,0003 * 98) * 98 * 14 * 6,67 = 1341,57 т,
де L - довжина судна, м;
В - ширина судна, м;
D - висота борту, м.
Тоді визначаємо водотоннажність:
? = 1341,57 +3269,312 = 4610,882 т
Відповідне значення опади можна визначити з рівняння плавучості у вигляді:
? =? * СB * L * B * d,
де СB - коефіцієнт загальної повноти, СB = 0,7
? - Питома вага морської води,? = 1,025 т/м3.
Тоді отримаємо:
Вантажний розмір спрощено може бути представлений у вигляді прямої лінії, яка проводиться через точку А, віддалений від осі на висоті 0,12 d, і точку В. Даний графік представлений на рісунке1.
4.5 Потужність СЕУ і запас палива
4.5.1 Потужність гребний установки
Потужність гребний установки визначається за формулою:
Nбукс
Ne =--, кВт
? п
де Ne-гребний потужність установки, кВт;
Nбукс - буксирувальна потужність (з урахуванням виступаючих частин), кВт;
? п - пропульсівний коефіцієнт.
4.5.2 буксирувальна потужність
Буксирувальна потужність визначається для експлуатаційної швидкості Vе так:
? Vе
Nбукс =? * - * Vе2 *? * - * 0,736, кВт
2 75
де? - Масова щільність морської води (? = 104,5 кг * с2/м4);
Vе = 15.8 * 0.514 = 8.12 м/с - експлуатаційна швидкість судна в м/с;
? - Змочена поверхня, м2;
? - Коефіцієнт повного опору, який визначається за формулою:
? =? R +? F +? N +? A,
? f-коефіцієнт опору тертя, який визначається за графіком відповідно до заданої швидкості Vs = 15.8 вузлів. ? f = 1,62 * 10-3 = 0,00162;
? r - коефіцієнт залишкового опору, який визначається за графіками роботи Guldhmmer HE і Harvald SV, на яких? rдан у вигляді функції коефіцієнта поздовжньої повноти СР, числа Фруда Fr, а також відносини Lпп/3??.
СB 0.7
СР = - = - = 0.71,
СM 0.985
де СM = 0,985 - коефіцієнт повноти міделю-шпангоута,
Vе8.12
Fr = ---- = ---- 0.262,
? gL? 9.8 * 98
Тоді згідно з графіком? R = 1,8 * 10-3 = 0,0018.
Значення надбавки на шорсткість визначається за табліце8:
Табліца8
Довжина судна Lпп, м
Надбавка на шорсткість? N * 103
100
0,4
150
0,2
200
-, 1
Таким чином,? N = 0,4 * 10-3 = 0,0004,
Надбавка на виступаючі частини? Aпрінімается рівній? A = 0,45 * 10-3 = 0,00045.
Тоді отримаємо:
? = 0,0004 +0,0018 +0,00045 +0,00162 = 0,00427;
Змочена поверхню для суден з коефіцієнтом повноти СB> 0,65 визначається за формулеВ.А. Семек:
? = L * d * [2.0 +1.37 * (СB -0.274) * B/d], м2
? = 98 * 4.684 * [2.0 +1.37 * (0.7-0.274) * 14/4.684] = 1718.79 м2;
Таким чином, можна розрахувати буксировочную потужність:
104,5 8,12
Nбукс = 0,00427 * - * 8,122 * 1718,79 * - * 0,736 = 2014,752 кВт
2 75
4.5.3 Пропульсівний коефіцієнт
Значення пропульсівного коефіцієнта може бути визначено за формулою:
? п =? 0 *? р *? k *? в,
де? 0 - практично досяжне значення ККД гребного гвинта на вільній воді для одногвинтової судна,? 0 = 0,98 - 0,55 * СB = 0,595;
? в - значення ККД гребного валу при кормовому розташування машинного відділення,? в = 0,99;
? р - ККД редуктора,? р = 0,98;
? к - коефіцієнт впливу корпусаодновінтового судна, визначається за формулою:
прічемw - коефіцієнт попутного потоку, w = 0,5 * СB - 0,05 = 0,3 - для гвинта, розташованого в діаметральної площині;
t-коефіцієнт засмоктування для розрахункового режиму роботи для гребного гвинта в діаметральної площині, t = 0.6 * w = 0.18.
Таким чином, отримаємо:
? п = 0,595 * 0,98 * 0,99 * 1,17 = 0,675.
Виходячи з отриманих даних, визначимо потужність гребний установки:
2014,752
Ne =---- = 2984,818 кВт.
0,675
4.5.4 Запас палива
Вага палива й змащення Рт визначається за формулою:
N * R 2.9848 * 5050
Рт = (1 +?) * QТ * 0,85 *---- = -------- = 165,424 т,
(Vs * 103) 15,8 * 1000
де QТ - питома витрата палива і мастила на всі потреби на ходу, який приймається рівним 170 кг/(МВт * год) для МОД;
? - Коефіцієнт резерву, який враховує роботу допоміжних механізмів у портах, а також затримки у рейсі внаслідок погодних та навігаційних обставин, приймається рівним 0,2;
N - сумарна поздовжня максимальна потужність головних двигунів, МВт.
4.5.5. Екіпаж, вода і провіант
Значення ваги екіпажу Ре із запасами провіанту і прісною водою приймається рівним:
Ре = (0,1 +0,0065 * R/Vе) * n = (0,1 +0,0065 * 5050/15, 8) * 15 = 32,663 т,
де n-кількість людей на судні.
5. Розрахунки посадки та окремих характеристик мореплавства.
Одним з найважливіших навігаційних якостей судна являє?? я остійність. У реальних умовах плавання, крім сили тяжіння і сили підтримки, на судно діють додаткові сили, наприклад сила вітру на надводну поверхню судна.
Остійність називають здатність судна, відхиленого від положення рівноваги дією зовнішніх сил, повертатися в початкове положення після припинення дії цих сил. Розрізняють поперечну і подовжню остійність. Поперечна остійність характеризується метацентріческой висотою і кутом нахилу, а поздовжня - кутом диферентах.
Остійність при поперечних способу, тобто при крен, називають поперечною. Остійність залежить від форми корпусаі положення центру ваги судна, тому шляхом правильного вибору форми корпусу при проектуванні і правильного розміщення вантажів на судні при експлуатації можна забезпечити достатню остійність, що гарантує запобігання перекидання судна за будь-яких умовах плавання.
Продольная остійність проявляється при способу судна навколо поперечної осі, що проходить через центр ваги площі ватерлінії. Такі способу викликають диферент судна. Прийнято вважати, що диферент на ніс має знак плюс, а на корму - знак мінус. Від диферентах залежать швидкість судна і його маневреність. Кут диферентах підтримується в певних межах шляхом відповідного розподілу вантажу. Як правило, судна ходять на рівному кілі або з легким диферентах на корму.
Про остійність судна, що проектується, можна судити за сукупністю характеристик початковій остійності і остійності на великих кутах крену. Про поздовжньої остійності можна судити за кутом диферентах.
5.1 Перевірка остійності і удіфферентовкі судна при завантаженні генеральним вантажем.
Метацентріческая висота судна з генеральним вантажем перевіряється тільки для випадку опади по проектну ватерлінію за наявності 10% суднових запасів (випадок, коли метацентріческая висота близька до мінімуму при найбільш повному використанні вантажопідйомності). Прийом баластної води не передбачається.
Розрахунки апплікатиziсоставляющіх навантаження виробляються з використанням ескізу загального розташування. При визначенні центра ваги вантажу, який розміщується в даному вантажному відсіку, за його апплікату приблизно приймається підвищення центру ваги обсягу відсіку.
Положення центру ваги гомогенного (однорідного) вантажу по довжині судна збігається з положенням центра ваги об'емаетіх відсіків (xri = xwi); абсциси центрів обсягів xwi визначаються за епюр місткості. Також знаходяться абсциси центрів тяжіння рідких вантажів.
При розрахунках велике значення для достовірної оцінки метацентріческой висотиімееткак можна більш точне визначення розташування центру ваги судна. Аппліката його визначається зі співвідношення:
(zgпор/D) = 1,02-0,023 * D,
Тоді отримаємо:
zgпор = (1,02-0,023 * D) * D = (1.02-0.023 * 6.67) * 6.67 = 5.78м.
Абсциса центру ваги порожнього судна xgпор може бути визначена відповідно до рекомендацій Л.М. Ногіда.
xgпор = -0,09 * Lпп = -0,09 * 98 = -8,82 м - при кормовому розташування машинного відділення.
13
При проектуванні судна із заданими параметрами вантажні відсіки, тобто трюм № 1, трюм № 2 і трюм № 3 заповнюються генеральним вантажем з питомою навантажувальні об'емомq = 1.85м3/т. Таким чином, для розрахунку ваги даного вантажу необхідно скористатися формулою:
? Wтр
РГР = ---- т,
1.85
розрахувавши місткість кожного трюму по епюр місткості. Але при реальних перевезеннях генеральний вантаж не може бути укладений під кришки комінгсов, тому будемо вважати, що між верхнім ярусом вантажу і кришкою існує зазор в 1м. Виходячи з цих параметрів, здійснюємо перерахунок місткості вантажних приміщень. Перерахунок місткості наведено в табліце9.
Таблиця 9
№ п/п
Найменування вантажного приміщення
Місткість W, м3
Вага вантажу, т
Теоретична Wтеор, м3
Кипов Wкіп, м3
1
Трюм № 1
800,51
704,45
380,778
2
Трюм № 2
2159,659
1900,5
1050,60
3
Трюм № 3
2238
1969,44
1064,56
?
5198,169
4574,39
2495,938
Результати розрахунків абсцис і апплікат відсіків наведені в табліце10.
Згідно з результатами розрахунків визначається метацентріческая висота за формулою:
h0 = zm - zg -? hж,
де zm = zc - r0 - аппліката метацентра;
? hж = 0,12 - поправка на вплив вільної поверхні рідких вантажів.
Метацентріческій радіус r0і аппліката центру величини визначаються за відповідними виразами Л. Ейлера:
сw * (cw - 0.04) B2 0.79 * (0.79-0.04) 142
r0 = --------*-- = --------*-- = 3.372 м,
12 * cbd 12 * 0.7 4.1
де сw - коефіцієнт повноти конструктивній ватерлінії рівний 0,79;
сw0, 79
zc = -----* d = ----- * 4,1 = 2,174 м.
сw + cb 0,79 +0,7
Аппліката центру тяжіння суднаzgопределяется за формулою:
? (Рi * zi) 20178,399
zg = --- = ----- = 5.0001м,
? Рi4035, 595
де? рi =?, а рi і zi-складові навантаження і апплікати їх центрів тяжіння.
Таким чином, метацентріческая висота складає:
h0 = 3,372 + 2,174 -0,12 -5,0001 = 0,426 м,
що задовольняє вимогам Регістру щодо метацентріческой висоти суховантажних суден (h0> 0).
Удіфферентовка судна перевіряється для випадку посадки судна за проектну ватерлінію порівнянням абсциси центру ваги судна xg з абсцис центру величини xс (xс = 0). Абсциса центру ваги судна визначається за формулою:
? (Рi * хi) -7708,127
хg = --- = ----- = -0,382 м,
? Рi4035, 595
де? рi =?, а хi-абсциси центрів тяжіння складових навантаження.
Так як хg? xс, то необхідно обчислити кут диферентах? ° за формулою:
хg - xс
? °? 57,3 *---,
R0
де R0 - поздовжній метацентріческій радіус, який визначається за формулою:
сw 2L2квл0, 792 100,752
R0 = 0,9 *---*--- = 0,9 *---* ---- = 165,548 м,
cb 12 * d0, 712 * 4,1
де Lквл = 100,75 длінасудна по КВЛ.
Тоді отримаємо значення кута диферентах:
-0,382 - 0
? °? 57,3 *---- = -0,132 °,
165,548
Так кут диферентах негативний і не перевищує -0,5 ° (при кормовому розташування машинного відділення), то можна вважати, що судно удіфферентовано.
5.1 Перевірка остійності і удіфферентовкі судна під час перевезення контейнерів.
Остійність перевіряється для перевезення контейнерів у трюмах і на палубі. При цьому вага контейнерів у трюмі складає 14т, а на палубі - 5т.
У разі перевезення контейнерів, у тому числі і палубних, для забезпечення остійності приймається водяний баласт, який розміщується в форпіке, подвійному дні трюму № 2 і трюму № 3, а також у діптанків № 1. Лб'ем баластних приміщень і абсциси їх центрів тяжіння визначені за епюр місткості.
Таким чином, водотоннажність судна під час перевезення контейнерів буде визначатися величиною? Рi, а нове значення опади становитиме dконт = 3,463 м. Дані розрахунки представлені в табліце11 і табліце12.
Для перевірки остійності використовується ескіз загального розташування з вказівками, де розміщуються контейнери. Остійність счітаетсядостаточной, якщо виконуються умови відносно метацентріческой висоти:
h0 = zm - zg -? hж? 0,2 м;
сw * (cw - 0.04) B2 0.79 * (0.79-0.04) 142
r0 = --------*-- = --------*-- = 3,992 м,
12 * cbdконт12 * 0.7 3,463
сw0, 79
zc = -----* dконт = ----- * 3,463 = 1,836 м.
сw + cb0, 79 +0,7
Аппліката центру тяжіння суднаzgопределяется за формулою:
? (Рi * zi) 18049,259
zg = --- = ----- = 5.295м,
? Рi3408, 904
Таким чином, метацентріческая висота складає:
h0 = 3,992 + 1,836 -0,12 -5,295 = 0,414 м> 0,2.
Удіфферентовка судна перевіряється порівнянням абсциси центру ваги судна xg з абсцис центру величини xс (xс = 0). Абсциса центру ваги судна визначається за формулою:
? (Рi * хi) -2432,115
хg = --- = ----- = -0,713 м,
? Рi3408, 904
Так як хg? xс, то необхідно обчислити кут диферентах? ° за формулою:
хg - xс
? °? 57,3 *---,
R0
де R0 - поздовжній метацентріческій радіус, який визначається за формулою:
сw 2L2квл0, 792 100,752
R0 = 0,9 *---*--- = 0,9 *---* ---- = 195,999 м,
cb 12 * d0, 7 12 * 3,463
Тоді отримаємо значення кута диферентах:
-0,713 - 0
? °? 57,3 *---- = -0,208 °.
195,999
Так кут диферентах негативний і не перевищує -0,5 ° (при кормовому розташування машинного відділення), то можна вважати, що судно удіфферентовано.
18
6. Визначення найбільшого водотоннажності і валової місткості
6.1 Найбільше водотоннажність, дедвейт і корисна вантажопідйомність
Осадка по вантажну марку dк приблизно може бути визначена шляхом увеліченіяпроектной опади з урахуванням базисного надводного борта:
dк = D - F = 6,67 - 1,209 = 5,461 м,
де F - надводний борт, який для судна довжиною 98му становить згідно з правилами 1,209 м
Так як у судна проектне осідання менше опади по вантажну марку, то необхідно визначити найбільше значення водотоннажності, дедвейту і корисною вантажопідйомності. Водотоннажність при цій осаді визначається за формулою:
? перед =? * (dк/d) 1.14 = 4498.421 * (5.461/4.684) 1.14 = 5358.548м3,
де? - Об'ємне водотоннажність.
Таким чином, водотоннажність (масове) буде таким:
? перед =? перед * 1,025 = 5358,548 * 1,025 = 5492,512 т
Найбільший дедвейт при цьому водотоннажність становить:
DWпред =? Перед - LW = 5492,512 - 1341.57 = 4150,942 т.
При незмінній дальності плавання R і потужності СЕУ наслідком збільшення опади є опору двіженіюсудна і, відповідно, часу на шлях і запасів палива й води. Відповідно приблизної оцінки найбільша чиста вантажопідйомність складе:
Рг перед = DWпред - 1.15 * Рт = 4150,942 - 1,15 * 165,424 = 3960,704 т.
6.2 Валова місткість
Важливою характеристикою судна є його обмірних (регістрова) місткість, яка визначається міжнародної Конвенції по обміру суден.
Валова місткість GT визначається за формулою:
GT = VE * a, рег.т,
де VE = LBD = 98 * 14 * 6,67 = 9151,24;
а = f (VE) = 0,342 - визначається лінійної інтерполяцією по табліце13
Табліца13
VE, м3
а
5000
0,35
10000
0,34
25000
0,33
50000
0,32
100000
0,31
150000
0,30
Тоді валова місткість становитиме:
GT = 9151.24 * 0.342 = 3129.724 рег.т
7. Висновки
В результаті роботи було спроектовано судно - багатоцільовий сухогруз, для якого передбачена можливість перевезення контейнерів. Виконано відповідні розрахунки, які підтверджують відповідність судна вимогам за мінімальним надводному борту, остійності (поздовжньої і поперечної) та інші характеристики. Для даного судна передбачена дальність плавання 5050 морських миль. До розрахунків додаються схема загального розташування, проекція «Корпус» і епюр місткості, які дають більш повне уявлення про конструкцію судна, його особливості і технічні можливості.
Література:
1. Ларкін Ю.М., Хільській В.П., Демідюк О.В. «Устрій і будова суден», Одеса, 2000.
2. Н.Г. Смирнов «Теорія та устрій судна», Транспорт, 1992.
3. Р. Допатка, А. Перепечко «Книга про суди», Суднобудування, 1981.
№ п/п
Найменування статті навантаження
Вага Pi, т
Апплікати zg, м
Pi * zi, т * м
Абсциса xg, м
Pi * xi, т * м
1
Судно порожньому
1341,57
5,780
7754,483
-8,82
-11833
2
Пальне і масла
165,424
0,500
82,712
-31,5
-5210,9
3
Екіпаж і запаси
32,663
14,375
469,531
-44,5
-1453,5
4
Вантаж в трюмі № 1
380,778
6,875
2617,849
35
13327
5
Вантаж в трюмі № 2
1050,6
4,375
4596,375
10,25
10769
6
Вантаж в трюмі № 3
1064,56
4,375
4657,450
-12,5
-13307
Суми
4035,595
20178,399
-7708,1
