Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Перв. примен.
Справ.№
Подп.и дата
Инв. № добл.
Взам.инв. №
Подп.и дата
КП-171846-0905
Изм
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Инв.№ подл.
Разраб.
Лихачев
Пояснительная
записка
Лист.
Лист.
Лист
Пров.
Хайтин
МГАВТ
гр. К-5
№ контр.
Утв.
Министерство транспорта Российской Федерации.
Служба речного флота.
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА
Кафедра судостроения и судоремонта
Курсовой проект
По дисциплине: “Проектирование судов”
Исполнитель Студент группы К-5 : Лихачев А.Д.
Руководитель: Хайтин А.Я.
Оценка:
Дата защиты: Подпись преподавателя:
Москва 2014
Содержание
Исходные данные:
Табл. 1.
|
Тип судна |
Сухогрузный теплоход |
|
Класс судна по "РРР" |
"О" |
|
Грузоподъёмность, т |
1800 |
|
Скорость судна, км/ч |
20 |
|
Автономность, сут |
10 |
На основании исходных данных должны быть решены следующие вопросы:
По заданию выбрано три прототипа, характеристики которых представлены в таблице 2.
Справочные данные по судам - прототипам
|
№ проекта |
1810 - двт |
Р-25Б |
Р97 |
21 - 88 |
11 |
|
Класс |
Л Р 4/1С |
О |
O |
О |
О |
|
грузоподъёмность |
1700 |
1800 |
1950 |
2000 |
2000 |
|
Водоизмещение |
2695 |
2463 |
2643 |
2800 |
2781 |
|
L |
84 |
96 |
90,6 |
100 |
90 |
|
B |
12,2 |
12,5 |
15 |
12,2 |
13 |
|
H |
5,2 |
3,4 |
2,8 |
4,9 |
4,8 |
|
T |
3,3 |
2,44 |
2,25 |
2,84 |
2,85 |
|
Скорость km/h |
21,7 |
19,5 |
17 |
20 |
20 |
|
α |
0,88 |
0.90 |
887 |
0,912 |
0,9 |
|
δ |
0,795 |
0.83 |
0,87 |
0,818 |
0,83 |
|
β |
0,979 |
0.99 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
|
Мощность |
700 |
546 |
800 |
525 |
525 |
|
Оборотов в минуту |
300 |
500 |
500 |
480 |
480 |
|
Модель двигателя |
- |
8NVD36 |
- |
6L275PN |
- |
|
Число двигателей |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Автономность плавания |
14 |
- |
10 |
12 |
15 |
|
Экипаж |
18 |
- |
12 |
16 |
23 |
|
Тип и количество движителей |
винт-2 |
винт-2 |
винт-2 |
винт - 2 |
винт - 2 |
|
LBH |
5328,96 |
4080 |
3805,2 |
5978 |
5616 |
|
L/B |
6,89 |
7,68 |
6,04 |
8,20 |
6,92 |
|
L/H |
16,15 |
28,24 |
32,36 |
20,41 |
18,75 |
|
B/T |
3,70 |
5,12 |
6,67 |
4,30 |
4,56 |
|
H/T |
1,58 |
1,39 |
1,24 |
1,73 |
1,68 |
Принять следующий архитектурно-конструктивный тип судна: однопалубное с баком, с двойными бортами и двойным дном, с машинным отделением и рубкой в корме. Система набора - смешанная. Палуба и днище трюма, второе дно набраны по продольной системе. Палуба в районах бака и юта, наружный и внутренний борт - по поперечной. Отличия от прототипа: в качестве главной СЭУ использованы дизель генераторы. Нынешние правила РР запрещают располагать топливные цистерны внутри двойного борта. Топливные цистерны будут располагаться между машинным отделением и кофердамом. Минимальная длина кофердама – две шпации (1,2м).
Табл. 3.
Весовая нагрузка судна прототипа. ( проект № Р-25Б)
|
№ |
Разделы и группы нагрузки |
Масса mi (т) |
|
I |
А. Корпус |
|
|
1 |
Металл в основном корпусе и надстройке |
402,32 |
|
II |
Б. Оборудование |
|
|
2 |
Неметаллические части |
17,74 |
|
3 |
Дельные вещи |
8,25 |
|
4 |
Окрасочные материалы |
77,02 |
|
5 |
Цементированные материалы |
11,3 |
|
6 |
Оборудование помещений |
5,05 |
|
7 |
Палубные механизмы |
5,44 |
|
8 |
Снабжение и инвентарь |
3,6 |
|
9 |
Общесудовые системы |
15,16 |
|
10 |
Связь и управление |
1,1 |
|
11 |
Заполнение механизмов |
6,3 |
|
12 |
Пост управления |
1,31 |
|
13 |
Электрооборудование |
5,4 |
|
ИТОГО по корпусу |
157,67 |
|
|
III |
Б. механизмы машинного отделения |
|
|
14 |
Главные двигатели |
21,21 |
|
15 |
Движители и валопроводы |
4,5 |
|
16 |
Трубопроводы машинно-котельного отделения |
15,16 |
|
17 |
Дизель-генераторы |
3,17 |
|
18 |
Вспомогательное оборудование машинного отделения |
7,81 |
|
19 |
Вспомогательные механизмы машинного отделения |
3,13 |
|
iv |
ИТОГО по механизмам |
55 |
|
В. Дедвейт |
|
|
|
17 |
Топливо и смазка |
50 |
|
18 |
Экипаж с багажом |
1,32 |
|
19 |
Груз |
1800 |
|
20 |
Вода |
1,7 |
|
21 |
Провизия |
0,5 |
|
22 |
Загрязнённая вода |
- |
|
|
ИТОГО дедвейт |
3,52 |
|
|
ИТОГО судно в полном грузу |
2481 |
Уравнение грузовместимости
LBH =
:
Ī ф.а=(l фп+l ап)/L – сумма относительных длин форпика и ахтерпика
|
форпика l фп= |
9000 |
9000 |
|
ахтерпика l ап= |
9600 |
9600 |
Ī ф.а =
Ī м=(l м.о+l т.ц)/L – относительная длина машинного отделения и топливных отсеков. Топливные отсеки в проекте Р-25Б находятся внутри вторых бортов судна, что запрещено по правила Речного Регистра 2008 года. Поэтому в новом проекте отводим дополнительный отсек для топливной цистерны, между машинным отделением и кофердамом. Требуемую длину можно вычислить из объёма количества топлива по прототипу. Длина проnjтипа L = 96 м, высота борта Н = 3,4м. Соотношение L/H=28,24, превышает максимально допустимое значение 27 для класса «О», по правилам речного регистра. Поэтому для проекта примем высоту борта Н = 3,8 м. Для проекта L/H=26,05. Расчет объёма топливного отсека
В – ширина судна = 12,5 м.
Н – высота борта = 3,8 м.
По прототипу ширина набора с двойными бортами b нб=1250 мм
b нб = Σb нб / B
b нб = 2*1,25/12.5 = 0.20
высота днищевого и палубного набора Σħнб= 800 мм.
ħ нб = Σħ нб / Н
ħ нб = 0.8/3.8 = 0.21
Запас топлива по прототипу 52 т. Таким образом из объёма запаса топлива можно найти требуемую длину Vц=lц*bц*hц
bц = B-2*b2=12.5-2*1.25=10 м;
hц = H-h2=3.8-0.8=3 м.
lц=Vц/ (bц*hц ) =52/30 = 1,73 м. Так как размер основной шпации по судну 600 мм, примем длину 1,8 м кратно расстоянию шпаций.
длинна машинного отделения
|
l м.о= |
10400 |
10400 |
|
l т.ц= |
0 |
1800 |
Ī м =
Ī м =
|
длинна люков l л = |
67200 |
67200 |
|
Ī л=l л / L |
0,70 |
0,68 |
|
ширина люков b л= |
10000 |
10000 |
|
b л=b л / В |
0,80 |
0,80 |
|
высота комингсов ħ л= |
1290 |
1290 |
|
ħ л=ħ л / Н |
0,38 |
0,35 |
У судна Р-25Б отсутствует кофердам между машинным отделением и трюмом. По правилам речного регистра минимальная длина кофердама 2 шпации = 1200 мм. Вносим его в знаменатель уравнения грузоподъёмности k = 1,2/99 = 0.01
Коэффициент не плотности заполнения трюмов принимаем ε=1
удельный погрузочный объём θ можно вычесть из объёма трюму судна прототипа
|
V общий |
2606,3 |
|
G= |
1800 |
|
θ = |
= 1,6 |
|
трюм |
|||
|
Л.трюм |
67200 |
площадь S м |
670 |
|
В.трюм |
10000 |
||
|
H.трюм |
3000 |
V.трюма |
1943 |
|
комингс |
|||
|
Л.коминг |
67200 |
S коминг |
670 |
|
В.коминг |
10000 |
||
|
Н.комингса |
1290 |
V коминг |
864,3 |
LBH =
LBH =
Определение водоизмещения
Выражение для определения водоизмещения во втором приближении
D = mтк + mо + mм + mт.с + Dоω + dD
Измерители массы
+= = = 0,14
= = = 0,10
Проектная скорость можно найти с помощью числа Фруда по прототипу
g=9.81 м/с2 – ускорение свободного падения
Fr’=V’/ - число Фруда
Fr’=5.4/ = 0.176
V=Fr’/ = 0.176/ = 5.5 м/с (19,8 км/ч)
Адмиралтейский коэффициент
ΣNe’ = D’2/3V’3/C’
С’= 24702/3*19.53/2*546 = 1241
Коэффициент а выражающий отношение суммы безразмерных коэффициентов сопротивления Σζ и Σζ’
a = 1+(1-v/v’)(15.5Fr’-2.0)
a = 1+(1-19.8/19.5)*(15.5*0.176-2.0)=0.99
k – Коэффициент равный к=0,21 для судов внутреннего плавания
С = 0.99*1241*(1+0.21*(2.5*19.8/19.5 – 0.5*19.83/19.53 – 2) = 1223.6
Коэффициенты полноты судна
δ = 1,03-1,15*Fr = 1.03-1.15*0.18 = 0.80
α = 0.350+0.665*δ = 0.89
β = 0,981+0.02*δ = 0.996
Дедвейт без запасов топлива и смазки
DWo = G + Рэк + Рзап + Рвод + Рфек
Nэк Gэк = Рэк – вес членов экипажа
Gэк – вес одного человека с багажом принимаем (0,2 т)
Nэк – количество людей экипажа. По положению о минимальном составе экипажей на самоходных транспортных судах (приказ 138), минимальный состав для данного судна 14 человек.
Nэк Gзап Тс = Рзап – вес запасов провизии (сухой и мокрый). Gзап - 4,235 кг на человека в сутки (минимальный запас продовольствия СанПиН 2,5,2-703-98)
Тс – время между пунктами очистки и заправки Тс = 10 суток
Рвод = Nэк Gвод Тс – вес запасов мытьевой и питьевой воды. Gвод – 75 литров вес питьевой воды на человека в сутки ( 75 литров СанПиН 2,5,2-703-98)
Рфек = Nэк Gфек Тс – вес фекальных вод. Gфек – количество фекально-сточных вод на человека в сутки. Определяется но нормам санитарных правил. Или берется как на 30% больше чем воды питьевого качества на человека.
Рэк = 14 * 0,2 = 2,8 т
Рзап = 10*0,0042*14 = 0,6 т
Рвод= 14*0,0075*10 = 10,5 т
Рфек = 1,3*10,5 = 13,65 т
DWo = 1800+2,8+0,6+10,5+13,6= 1827,5 т
Запас водоизмещения dD = 0.03D
D = 2675 т
Мощность
ΣNe = D2/3V3/C
ΣNe = 26752/3*19.83/1230.5 = 1222 кВт
Подходит двигатель серии М26 модель 12M26 SR. Его характеристики Мощность 662 кВт, 1800 оборотов в минуту. Lд=2399мм, Bд=1439мм, Нд=1468мм, его вес 3180 кг.
Объемное водоизмещение
V=δLBT=0.81*99*12.5*2.48 = 2530м3
По проведённому выше расчёту получили судно со следующими характеристиками:
Табл. 4.
|
L |
М |
Длина судна расчётная |
99 |
|
B |
М |
Ширина судна расчётная |
12,5 |
|
T |
М |
Осадка |
2,48 |
|
H |
М |
Высота борта |
3,8 |
|
|
Коэффициент полноты водоизмещения |
0,80 |
|
|
|
Коэффициент полноты ватерлинии |
0,89 |
|
|
|
Коэффициент полноты мидель-шпангоута |
0,997 |
|
|
D |
м3 |
Водоизмещение, |
2530 |
|
DWo |
Дедвейт |
1820 |
|
|
V |
км./ч |
Скорость судна |
20 |
|
Ne |
кВт |
Мощность двигателея |
662 |
|
n |
Число оборотов |
1800 |
|
|
Два двигателя модели |
12M26 SR |
||
|
Fr |
Число Фруда |
0.18 |
|
|
С |
Адмиралтейский коэффициент |
1223,62 |
|
Непосредственной целью разработки эскиза общего расположения является получение информации для определения координат центра масс судна Xg и Zg в груженом и порожнем состоянии (судно порожнем соответствует состоянию загрузки без груза с 10% запасов топлива и смазки) и определение площади парусности S и координаты центра парусности Zп в грузу, для этого на эскизе требуется изобразить боковую проекцию судна и планы (палубы, трюма, ярусов надстройки), на которых должна быть выполнена разбивка корпуса на отсеки и указано расположение основных масс судна (груз, топливо и смазка, цистерны питьевой воды, загрязненных вод, провизионная кладовая, помещение для экипажа).
По эскизу общего расположения определяются координаты ряда составляющих масс судна (с учетом их знака относительно мидель – шпангоута), что позволяет определить координаты центра масс судна Xg и Zg.
Расчет координат центра масс Xg и Zg необходимо выполнить для двух случаев: «судно порожнем со 100% запаса топлива и смазки» и «порожнем с 10% запаса топлива и смазки».
Расчеты представлены в таблицах 5 и 6.
Табл. 5.
|
|
масса прототипа, т |
весовые модули прототипа |
весовые коэффициенты |
весовые модули проекти-руемого судна |
масса проектируемого судна |
|
металл в составе корпуса |
402,32 |
4080,00 |
0,0986 |
4702,50 |
463,70 |
|
итог |
402,32 |
463,70 |
|||
|
неметаллические части |
17,74 |
4080,00 |
0,0043 |
4702,50 |
20,45 |
|
дельные вещи |
8,25 |
0,0020 |
9,51 |
||
|
окрасочные материалы |
77,02 |
0,0189 |
88,77 |
||
|
цементированные мат |
11,3 |
0,0028 |
13,02 |
||
|
оборудование помещений |
5,05 |
0,0012 |
5,82 |
||
|
палубные механизмы |
5,44 |
0,0013 |
6,27 |
||
|
снабжение и инвентарь |
3,6 |
0,0009 |
4,15 |
||
|
общесудовые системы |
15,16 |
0,0037 |
17,47 |
||
|
связь и управление |
1,1 |
0,0003 |
1,27 |
||
|
заполнение механизмов |
6,3 |
0,0015 |
7,26 |
||
|
пост управления |
1,31 |
0,0003 |
1,51 |
||
|
электрооборудование |
5,4 |
0,0013 |
6,22 |
||
|
итог |
157,67 |
181,73 |
|||
|
главные механизмы |
21,21 |
1152,00 |
0,0184 |
1222,95 |
22,52 |
|
валопроводы |
4,5 |
0,0039 |
4,78 |
||
|
дизель-генераторы |
3,17 |
0,0028 |
3,37 |
||
|
МО вспомогательные механизмы |
3,13 |
0,0027 |
3,32 |
||
|
МО вспомогательное оборудование |
7,81 |
0,0068 |
8,29 |
||
|
трубопроводы |
15,16 |
0,0132 |
16,09 |
||
|
итог |
54,98 |
58,37 |
|||
|
топливо |
50 |
1152,00 |
0,0434 |
1222,95 |
53,08 |
|
масло |
1,38 |
0,0012 |
1,46 |
||
|
итог |
51,38 |
54,54 |
|||
|
Группы нагрузки |
mi |
xi |
zi |
M=mx |
M=mz |
|
судно порожнем без ЗВ |
703,80 |
-10,00 |
2,80 |
-7037,96 |
1970,63 |
|
Запас водоизмещения |
35,19 |
-10,00 |
3,36 |
-351,90 |
118,24 |
|
судно порожнем с ЗВ |
738,99 |
-10 |
2,83 |
-7389,86 |
2088,87 |
Табл. 6.
|
Группы нагрузки |
mi |
xi |
yi |
zi |
M=mx |
M=my |
M=mz |
|
"Судно без груза и пассажиров с 10% запасов " |
|||||||
|
1. Груз |
1800,00 |
6,60 |
0,00 |
2,94 |
11880 |
0,00 |
5292,00 |
|
2. Топливо и смазка |
5,45 |
-29,10 |
0,00 |
2,00 |
-158,72 |
0,00 |
10,91 |
|
3. экипаж с багажом |
1,68 |
-39,70 |
0,00 |
7,70 |
-66,70 |
0,00 |
12,94 |
|
4. Провизий |
0,12 |
-36,24 |
3,70 |
4,47 |
-4,30 |
0,44 |
0,53 |
|
5. питьевая вода |
4,20 |
-34,00 |
4,00 |
4,14 |
-142,80 |
16,80 |
17,39 |
|
6. Загрязненные воды 90% |
4,91 |
-45,00 |
3,57 |
2,50 |
-221,13 |
17,54 |
12,29 |
|
Итого судно |
1816,37 |
6,21 |
0,02 |
2,94 |
11286 |
34,78 |
5346,05 |
|
"Судно с полными запасами" |
|||||||
|
1. Груз |
1800,00 |
6,60 |
0,00 |
2,94 |
11880 |
0,00 |
5292,00 |
|
2. Топливо и смазка |
54,54 |
-29,10 |
0,00 |
2,00 |
-1587 |
0,00 |
109,08 |
|
3. экипаж с багажом |
1,68 |
-39,70 |
0,00 |
7,70 |
-66,70 |
0,00 |
12,94 |
|
4. Провизий |
0,12 |
-36,24 |
3,70 |
4,47 |
-4,30 |
0,44 |
0,53 |
|
5. Питьевая вода |
4,20 |
-34,00 |
4,00 |
4,14 |
-142,80 |
16,80 |
17,39 |
|
6. Загрязненные воды 10% |
0,55 |
-45,00 |
3,57 |
2,50 |
-24,57 |
1,95 |
1,37 |
|
Итого судно |
1861,08 |
5,40 |
0,01 |
2,92 |
10055 |
19,19 |
5433,30 |
|
"10% запасов и полный балласт" |
|||||||
|
2. Топливо и смазка |
5,45 |
-26,44 |
0,00 |
2,40 |
-144,22 |
0,00 |
13,09 |
|
3. экипаж с багажом |
1,68 |
-39,70 |
0,00 |
7,70 |
-66,70 |
0,00 |
12,94 |
|
4. Провизий |
0,12 |
-36,24 |
3,70 |
4,47 |
-4,30 |
0,44 |
0,53 |
|
5. Питьевая вода |
4,20 |
-34,00 |
4,00 |
4,14 |
-142,80 |
16,80 |
17,39 |
|
6. Загрязненные воды 90% |
4,91 |
-45,00 |
3,57 |
2,50 |
-221,13 |
17,54 |
12,29 |
|
БЦ в форпике |
70,22 |
42,2 |
0,00 |
2,3 |
2963,453 |
0,00 |
161,5152 |
|
БЦ в вторых бортах |
172,8 |
29,7 |
0,00 |
2,3 |
5132,16 |
0 |
397,44 |
|
Итого судно |
259,39 |
28,98 |
0,13 |
2,37 |
7516,47 |
34,78 |
615,18 |
|
"Судно без груза и без балласта 10% запасов" |
|||||||
|
2. Топливо и смазка |
5,45 |
-26,44 |
0,00 |
2,40 |
-144,22 |
0,00 |
13,09 |
|
4. Провизий |
0,12 |
-36,24 |
3,70 |
4,47 |
-4,30 |
0,44 |
0,53 |
|
3. Экипаж с багажом |
1,68 |
-39,70 |
0,00 |
7,70 |
-66,70 |
0,00 |
12,94 |
|
5. Питьевая вода |
4,20 |
-34,00 |
4,00 |
4,14 |
-142,80 |
16,80 |
17,39 |
|
6. Загрязненные воды 90% |
4,91 |
-45,00 |
3,57 |
2,50 |
-221,13 |
17,54 |
12,29 |
|
|
16,37 |
-35,38 |
2,13 |
3,44 |
-579,14 |
34,78 |
56,23 |
|
Группы нагрузки |
mi |
xi |
yi |
zi |
M=mx |
M=my |
M=mz |
|
" Порожнем с запасом водоизмещения" |
|||||||
|
судно порожнем без ЗВ |
703,80 |
-10,00 |
0 |
2,80 |
-7037,96 |
0,00 |
1970,63 |
|
Запас водоизмещения |
21,11 |
-10,00 |
0 |
3,36 |
-211,14 |
0 |
70,94 |
|
судно порожнем с ЗВ |
724,91 |
-10 |
0 |
2,82 |
-7249,10 |
0 |
2041,57 |
|
" Судно в грузу и 10% запасов" |
|||||||
|
судно порожнем с ЗВ |
724,91 |
-10,00 |
0 |
2,82 |
-7249,10 |
0 |
2041,57 |
|
судно в грузу и 10% запасов |
1816,37 |
6,21 |
0,02 |
2,94 |
11286,35 |
34,78 |
5346,05 |
|
итог |
2541,28 |
1,59 |
0,01 |
2,91 |
4037,26 |
34,78 |
7387,62 |
|
"Судно порожнем с балластом и 10% запасов" |
|||||||
|
10% запасов и полный балласт |
259,39 |
28,98 |
0,13 |
2,37 |
7516,47 |
34,78 |
615,18 |
|
судно порожнем с ЗВ |
724,91 |
-10,00 |
0,00 |
2,82 |
-7249,10 |
0,00 |
2041,57 |
|
итог |
984,30 |
0,00 |
0,04 |
2,70 |
267,38 |
34,78 |
2656,76 |
|
10% запасов и полный балласт |
|||||||
|
10% запасов и полный балласт |
259,39 |
28,98 |
0,13 |
2,37 |
7516,47 |
34,78 |
615,18 |
|
судно порожнем с ЗВ |
724,91 |
-10,00 |
0 |
2,82 |
-7249,10 |
0 |
2041,57 |
|
итог |
984,30 |
0,27 |
0,035 |
2,70 |
267,38 |
34,78 |
2656,76 |
|
"Судно с полными запасами" |
|||||||
|
"Судно с полными запасами" |
1861,08 |
5,40 |
0,01 |
2,92 |
10055 |
19,19 |
5433,30 |
|
судно порожнем с ЗВ |
724,91 |
-10,00 |
0,00 |
2,82 |
-7249,10 |
0,00 |
2041,57 |
|
итог |
2585,99 |
1,08 |
0,01 |
2,89 |
2805,43 |
19,19 |
7474,87 |
Площадь парусности надводной части судна по действующую ватерлинию определяется по эскизу общего расположения как сумма проекций всех сплошных надводных поверхностей элементов судна, надстроек и рубок, мачт, дымовых труб, вентиляторов, шлюпок и палубных грузов, а также тентов, которые могут быть накинуты при штормовой погоде.
Площадь несплошных поверхностей элементов судна – лееров, рангоута (за исключением мачт), такелажа и т.п. приближенно учитывается увеличением вычисленной суммарной площади сплошных поверхностей на 5%, а ее статического момента относительно основной плоскости судна – на 10%.
С учетом отмеченных особенностей, площадь парусности и аппликату центра парусности судна подсчитывают по следующим выражениям:
где:
Si – площадь парусности отдельного элемента надводного корпуса, надстроек, рубок и т.д.;
Zi – возвышение центра тяжести площади указанного элемента;
ki =1– коэффициент, зависящий от формы надстройки.
Схема для определения площади парусности представлена в приложении.
Значения аппликаты центра величины Zc и метацентрические радиусы определяются по приближенным формулам. Обычно значения Zc вычисляются по формуле В.В. Поздюнина.
значения метацентрических радиусов – по формулам Фан–дер–Флита:
Значения метацентрических высот вычисляются из геометрических соотношений:
h = r + zc – zg ;
H = R + Zc – Zg;
Расчёт для удобства сведён в таблицу:
Табл. 7.
|
В грузу |
Порожнём |
|
|
Аппликата центра величины, Zc (м) |
1,87 |
1,166 |
|
Малый метацентрический радиус, r (м) |
4,05 |
6,48 |
|
Большой метацентрический радиус, R (м) |
236,03 |
360,65 |
Этот расчет включает определение дифферента для двух состояний судна: в грузу и порожнем.
Величина Xf определяется по выражению
Xf = -0,01[L(1,75+α+3,5α2) =-1,45 м
Табл. 8.
Удифферентовка судна
|
Расчетные величины |
Обозначения и формулы |
В грузу |
Порожнем |
|
Водоизмещение, м3 |
D |
4185,0 |
1253,7 |
|
Средняя осадка, м |
Т |
3,60 |
2,25 |
|
Малый метацентический радиус, м |
r |
236,03 |
360,65 |
|
Большой метацентрический радиус, м |
R |
-1,82 |
-1,82 |
|
Абсцисса Ц.Т. площади ватерлинии, м |
Xf |
1,100 |
1,100 |
|
Абсцисса ЦВ, м |
Xc |
1,87 |
1,166 |
|
Аппликата ЦВ, м |
Zc |
1,12 |
1,11 |
|
Абсцисса ЦТ, м |
Xg |
3,56 |
2,57 |
|
Аппликата ЦТ, м |
Zg |
1,69 |
1,40 |
|
Возвышение ЦТ над ЦВ |
a=Zg - Zc |
234,34 |
359,25 |
|
Малая метацентрическая высота, м |
h |
0,017 |
0,012 |
|
Большая метацентрическая высота, м |
H=R-a |
0,008 |
0,004 |
|
Плечо дифферентующего момента, м |
l=Xg - Xc |
3,60 |
2,25 |
|
Дифферент, м |
Δ = l L/H |
3,60 |
2,25 |
|
Осадка носом, м |
Тн |
4185,0 |
1253,7 |
|
Осадка кормой, м |
Тк |
3,60 |
2,25 |
Проверка остойчивости судна по основному критерию выполнена на основании требований Правил классификации и постройки судов внутреннего плавания РРР, 2008 г.
Остойчивость судна по основному критерию считается достаточной, если оно выдерживает динамическое давление ветра, т.е. если соблюдается условие:
Мкр<Мдоп.
где: Мкр – кренящий момент от динамического действия ветра, кНм.
Мдоп. – предельно допустимый момент при динамических наклонениях, кНм.
Мкр=0,001pSz (12.5.1)
где: p=220,9 – условное расчетное динамического давления ветра, Па; (определено методом интерполяции)
S =228,41– площадь парусности судна, м2;
z – приведенное плечо кренящей пары, м.
Условное расчетное динамическое давление ветра принимается по таблице 2.2.2. в зависимости от возвышения центра парусности zт над плоскостью действующей ватерлинии (при средней осадке Т):
Zт=Zт+а1·а2·Тср
Тср =2,5– средняя осадка судна по действующую ватерлинию
где Zт=2,13 – возвышение центра парусности над плоскостью действующей ватерлинии, м.
а1;а2 – поправочные коэффициенты, согласно пункту 12.5.6-1 (2):
при B/T=4,08 a1=0,46
при zg/B=0,256 a2=0,46
Мкр=0,001·220.9·228.41·2,63=134.16 кНм
Частота качки: m=m1 m2 m3 (12.6.1), где
m1 m2 m3 - множители, определяемые по таблицам в пункте 12.6.3
m1 =0,931; m2 =0,78; m3 =0,66
m=0,931·0,78·0,66=0,479
По полученному значению частоты, определяем значение амплитуды бортовой качки θm=9 град.
Предельно допустимый момент определяется предельно допустимым углом крена. Так же его можно определять по диаграммам статической и динамической остойчивости.
Мдоп=D·lдоп (12.7.4-2)
Мдоп=1613,1·0,78=1258,2 кНм
Диаграмма статической и динамической остойчивости
На основании статистических данных в курсовом проекте в качестве движителя, без расчета, принят комплекс гребной винт – направляющая насадка.
Поворотная насадка увеличивает КПД (упор) гребного винта. Насадка значительно улучшает управляемость судна.
К бассейнам разряда «О» отнесены:
В курсовом проекте приняты следующие площади жилых и служебных помещение для экипажа:
Допускаемые напряжения назначаются как некоторая часть от опасных напряжений, за которые принимаются предел текучести материала корпуса, равный:
т=23540 Па
в пролете доп =0,75т=17650 Па
на опоре доп =т=23540 Па
в пролете доп=0,75т=17650 Па
на опоре доп=0,85т= 20010 Па
в пролете доп=0,85т=20010 Па
на опоре доп=т=23540 Па
Так как сухогрузный теплоход должен обеспечивать хорошую управляемость при эксплуатации помимо двух поворотных насадок предусматривается оборудование судна носовыми подруливающими устройствами. В результате чего улучшается управляемость судна на малых скоростях и при остановленных главных двигателях.
Расчеты по конструкции корпуса выполнены в соответствии с «Правилами классификации и постройки судов внутреннего и смешанного река-море плавания» и приведены ниже в табличной форме.
Табл. 9.
|
Наименование связей |
№ по РРР |
Подсчёт по правилам Речного Регистра |
Рекомендовано Регистром |
Принято в проекте |
Пприме-чание |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
(с учётом линейной интерполяции) |
2.4.1.1. |
Наружная обшивка в средней части судна и кормовой оконечности. |
6.07мм |
8мм |
Если дробная часть толщины, полученной путём интерполяции, больше или равна 0.25мм, то округляем в большую сторону. При толщине более 6мм допускается округлять в меньшую сторону, если дробная часть менее 0.50мм и в большую, если дробная часть больше или равна 0.50мм. |
|
Скуловой пояс наружной обшивки в средней части судна и кормовой оконечности. |
7.07мм |
9мм |
|||
|
Ширстрек и палубный стрингер в средней части судна. |
8.07мм |
12мм |
|||
|
Настил палубы сухогрузных судов между бортом и продольным комингсом |
7,27мм |
12мм |
|||
|
Настил второго дна и обшивка внутренних бортов грузовых судов. |
6,13мм |
10мм |
|||
|
Обшивка непроницаемых переборок, за исключением форпиковой. |
4.63мм |
8мм |
|||
|
Обшивка переборки форпика |
5.27мм |
7мм |
|||
|
Нижний пояс непроницаемых переборок сухогрузных судов. |
6мм |
6мм |
|||
|
Верхний пояс переборок в грузовых танках |
6,7мм |
8мм |
|||
|
Настил верхней палубы в оконечностях на открытых участках. Настил и палубный стрингер прочных палуб надстроек, участвующих в общем изгибе. |
5мм |
6мм |
|||
|
Настил верхней палубы в оконечностях на участках, закрытых надстройками. |
4мм |
5мм |
|||
|
Настил платформ, бака и юта. |
7,13 мм |
7мм |
|||
|
Настил обшивки в носовой оконечности |
8,27 |
9мм |
|||
|
Листовые конструкции внутри грузовых танков, топливных и балластных цистерн сухогрузных судов, включая флоры и кильсоны между отсеками. |
6,13мм |
6мм |
|||
|
Непрерывные продольные комингсы грузовых люков |
10,27мм |
12мм |
|
Поперечные комингсы |
7,13мм |
12мм |
|||
|
Листы шахт машинно-котельных отделений и капов машинного отделения стенок надстроек, участвующих в общем изгибе. |
4мм |
4мм |
|||
|
2. Шпация |
2.4.1.2. |
Расстояние между балками продольного или поперечного набора – принимать не более 650. Рекломендуемая шпация – 550мм. |
а=500мм в=550мм |
Днище и палуба набраны по смешенной системе, а борта по поперечной. Поперечная система: 0-30шм – 4000мм; 30-130шп – 500мм. Продольная система: 900 мм. |
|
|
3. Днищевой набор на судах без двойного дна и в отсеках, где двойное дно отсутствует. |
2.4.2.1. |
Момент сопротивления поперечного сечения флора с присоединённым пояском W, см3, должен быть не менее W=4.2k1k2d1B12(T+r+m), Носовой отсек где: k1=0,55 (по табл. 2.4.2.2.-1) k2=0,9 (по табл.2.4.2.2.-2) d1=0,8м (расстояние между флорами) B1=10м (расстояние между бортами) T=2,5м (осадка судна в данном сечении) r=2,03м (полувысота речной волны) m=0.6 |
188,14 см3 |
213 см3 |
6х220 8х80 |
|
Кормовой отсек где: k1=0,6 (по табл. 2.4.2.2.-1) k2=0,5 (по табл.2.4.2.2.-2) d1=1.0м (расстояние между флорами) B1=10,2м (расстояние между бортами) T=2,5м (осадка судна в данном сечении) r=2,03м (полувысота речной волны) m=0.6 |
652 см3 |
666 см3 |
8х320 12х125 |
||
|
Момент сопротивления поперечного сечения среднего или бокового кильсона должен быть не менее момента сопротивления, требуемого для флоров |
666 см3 |
8х320 12х125 |
|||
|
4. Днищевой набор в отсеках с двойным дном |
2.4.3.1 |
Расстояние между флорами, м должно быть кратным шпации и не должно превышать 1,8 м в пределах грузовых люков и 2 м вне пределов грузовых люков. |
0-30шм– 400мм; 30-175шп – 500мм |
||
|
2.4.3.2. |
Высота междудонного пространства, м, должна быть (не менее) 0,8 м для судов до 120м длиной (включительно). |
а=800мм |
а=900мм |
Величина была принята по прототипу, проект №936. |
|
|
2.4.3.12. |
Момент сопротивления поперечного сечения продольных рёбер жёсткости днища с присоединённым пояском W, см3, должен быть не менее: W=7.5k0аd12(T+r+m), где: k0=0,6 (при наличии распорки) а=500мм – шпация d1=1,0м (расстояние между флорами) B1=10,2м (расстояние между бортами) T=2,5м (осадка судна в данном сечении) r=2,03м (полувысота расчётной волны) m=0.6 |
23,09 см3 |
30,5см3 |
L75х50х6 |
|
|
5. Бортовой набор |
Момент сопротивления поперечного сечения продольных рёбер жесткости второго дна с присоеднинённым пояском W, см3, должен быть не менее: W=7.5k0аd12Нс, Нс=3,7 м – высота борта |
22,77 см3 |
30,50 см3 |
L75х50х6 |
|
|
2.4.4.4. |
Момент сопротивления поперечного сечения рамного шпангоута с присоединённым пояском W, см3, должен быть не менее: W=10kНсd1, Где: k= |
132,47 см3 |
213см3 |
6х220 6х80 |
|
|
2.4.4.5. |
Момент сопротивления поперечного сечения холостого шпангоута с присоединённым пояском W, см3, должен быть не менее: W=12kla, L=0,9 м – наибольшее расстояние измеренное между настилом второго дна и бортовым стрингером |
25,78 см3 |
30,50 см3 |
L75х50х6 |
|
|
2.4.4.9. |
Момент сопротивления продольных рёбер жёсткости борта с присоединённым пояском должен быть не менее момента сопротивления, требуемого для рамных шпангоутов |
213см3 |
6х220 6х80 |
||
|
6. Палубный набор. |
2.4.5.2. |
Момент сопротивления поперечного сечения бимсов с присоединённым пояском W, см3, должен быть не менее W=k0k1k2 dB12 где: k0=3,6 (по 2.4.5.2.3.) k1=0,77 (по табл. 2.4.2.2.-1) k2=0,5 (по табл. 2.4.2.2.-2) d1=1.0м (расстояние между рамными бимсами) B1=10,2м (расстояние между бортами) |
144.2 см3 |
180 см3 |
4х250 6х80 |
|
2.4.5.7. |
Размеры карлингсов при Lп/В1≥0,7 должен быть не менее размеров, требуемых для бимсов. |
180 см3 |
4х250 6х80 |
||
|
2.4.5.5-4. |
Момент сопротивления поперечного сечения продольных подпалубных рёбер жёсткости с присоединённым пояском W, см3, должен быть не менее W=3,6а d12 а=0,5м - шпация d=1,0м – расстояние между рамными бимсами, м |
1,8 см3 |
8,98 см3 |
L50х32х4 |
|
|
7. Непроницаемые переборки |
2.4.6.12. |
Плоские переборки должны быть подкреплены набором. Стойки поперечных переборок, устанавливаемые в плоскости кильсонов и карлингсов, должны быть рамными. Момент сопротивления поперечного сечения вертикальной рамной стойки с присоединённым пояском должен быть не меньше момента сопротивления поперечного сечения рамного бортового шпангоута. |
213см3 |
6х220 6х80 |
|
|
2.4.6.13. |
Момент сопротивления поперечного сечения шельфа с присоединённым пояском должен быть не меньше момента сопротивления поперечного сечения бортового стрингера |
213см3 |
6х220 6х80 |
||
|
2.4.6.15. |
Для непроницаемых переборок момент сопротивления поперечного сечения холостой вертикальной стойки с присоединённым пояском должен быть не меньше момента сопротивления поперечного сечения холостого шпангоута с присоединённым пояском |
30,50 см3 |
L75x50x6 |
||
|
8. Набор корпуса в машинном отделении |
2.4.8.1. |
Сплошные флоры следует устанавливать на каждом шпангоуте. Расстояние между рамными шпангоутами и бимсами не должно привышать двух шпаций. Шпация не должна быть больше чем средней части судна. Размеры днищевых, бортовых и палбных связей должны отвечать требованиям, изложенные в пунктах 2.4.2.-2.4.5. |
|||
|
2.4.8.3 |
Толщина стенки флоров в МО должна быть 1мм больше, чем толщина стенки флора в средней части судна. |
s7 |
|||
|
9. Набор оконечностей |
2.4.9.1. |
Система набора в оконечностях должна быть поперечной. |
|||
|
2.4.9.2-1. |
Флоры в носовой оконечности располагать на каждой поперечной шпации. |
||||
|
9. Набор оконечностей |
2.4.9.2-2. |
Средний кильсон должен быть соединён со штевнями. Размеры профиля кильсонов должен быть не меньше размеров флоров. |
6х220 8х80 |
||
|
2.4.9.2-3. |
Расстояние между рамными шпангоутами не должно превышать двух шпаций. |
||||
|
2.4.9.3. |
В ахтерпике шпация не должна привышать 550мм. Флоры в ахтерпике устанавливать на каждом шпангоуте. Кильсоны должны быть протянуты возможно дальше в корму как продолжение кильсонов фундаментных балок МО. Расстояние между рамными шпангоутами не должно превышать двух шпаций. |
||||
|
2.4.10.2. |
Размеры поперечного сечения форштевня, мм, из брусковой стали ниже грузовой ватерлинии должен быть не менее: t=12+0.4L t=12+0.4∙81.2=44.5 мм a=90+1,0L a=90+1.0∙81.2=171.2 мм |
44,5х171.2 мм |
50х180 мм |
1. Эскиз теоретического чертежа
2. Диаграмма статической и динамической остойчивости судна
3. Общее расположение
4. Конструктивный мидель - шпангоут
5. Конструктивный чертеж МО
6. Переборка
7. Эскиз бокового вида для определения площади и центра парусности.