Подгруппа 010101

Наружная обшивка с набором:

где р_но = 1.82•10^-2 - измеритель массы наружной обшивки;

n = 1 - число палуб;

Щ = L(1.7 H + д B) = 220•(1.7•15.8 + 0.65•32.2) = 10514 м² - площадь поверхности наружной обшивки.

Двойное дно с междудонным набором:

где р_дд = 3.27•10^-2 - измеритель массы двойного дна;

h = 1.8 м - высота двойного дна;

h_норм = 0.15•(В^1/2Т^1/4) = 0.15•(32.2^/2•12^1/4) = 1.58 м - высота двойного дна по правилам DNV.

Р₀₁₀₁₀₁ = Р_но + Р_дд = 1929 + 2573 = 4502 т.

Подгруппа 010102

Главная палуба:

P_гп = p_гп k_лLB^1.25 = 4.6•10^-2 •0.82•220•32.2^1.25 = 639 т,

где р_гп = 4.6•10^-2 - измеритель массы палубы;

- коэффициент влияния грузовых люков;

У l_л = 166 м - суммарная длина люков.

Платформы:

т,

т,

где р_пл = 2.65•10^-3 - измеритель массы платформ;

l_пл1 = 150 м - длина первой платформы;

l_пл2 = 110 м - длина второй платформы.

Палуба бака:

т,

где р_б = 1.24•10 ^{- 2};

Р₀₁₀₁₀₂ = 639 + 442 + 257 + 6 = 1344 т.

Подгруппа 010103

Поперечные переборки:

т,

где n = 8 - число поперечных переборок;

Для однопалубных судов с Н > 7 м р_пер = 0.69•10 ^{- 2},k = 7/3.

Продольные переборки и двойные борта:

т,

где р_пр = 0.62•10 ^{- 2};

l _cум = 160 м - суммарная длина продольных переборок и двойных бортов.

Р₀₁₀₁₀₃ = Р_пер + Р_пр = 724 + 436 = 1160 т.

Подгруппа 010104

Надстройки:

т,

где р_н = 17•10^-2, n = 1;

f(h_н) = 0.19 h_н + 0.55 = 0.19•2.6 + 0.55 = 1.044;

h_н = 2.6 м - высота надстроек (продольных комингсов);

l_н = 166 м - суммарная длина надстроек (включая продольные комингсы гру-зовых люков).

Рубка:

т,

где р_р = 12.3•10 ^{- 2}, n = 1;

f(h_p) = 0.19 h_р + 0.55 = 0.19•25 + 0.55 = 5.30;

f(b_p) = 1.13(b_р/В) + 0.15 = 1.13•(19.2/32.2) + 0.15 = 0.82;

l_р = 10 м - длина рубки;

h_р = 25 м - высота рубки;

b_р = 19.2 м - ширина рубки.

Р₀₁₀₁₀₄ = Р_н + Р_р = 949 + 173 = 1122 т.

Подгруппа 010105 и 010106

Специальные конструкции и выступающие части:

т,

где р_мо = 2.17•10 ^{- 3} - для судов с L> 90 м (при кормовом расположении МО);

р_ск = (1.28 ± 0.20)•10 ^{- 2} = 1.08•10 ^{- 2}.

Р₀₁₀₁₀₅ + Р₀₁₀₁₀₆ = Р_мк = 1843 т.

Итого: Группа 0101 - Корпус металлический.

P₀₁₀₁ = P₀₁₀₁₀₁ + P₀₁₀₁₀₂ + P₀₁₀₁₀₃ + P₀₁₀₁₀₄ + P₀₁₀₁₀₅ + P₀₁₀₁₀₆ =

= 4502 + 1344 + 1160 + 1122 + 1843 = 9971 т

Группа 0102 - Фундаменты и подкрепления

Р₀₁₀₂ = P_ф = (3.25 ± 1.14)•10^-3LBH = 4.39•10^-3•220•32.2•15.8 = 491 т.

Группа 0103 - Дельные вещи

Р₀₁₀₃ = P_дв = (0.234 ± 0.104)(LBH)^2/3 = 0.234•(220•32.2•15.8)^2/3 = 543 т.

Группа 0104 - Неметаллические части корпуса

Р₀₁₀₄ = P_н/мет = (0.225 ± 0.029)(LBH)^2/3 = 0.254•(220•32.2•15.8)^2/3 = 590 т.

Группа 0105 - Покрытия, окраска

Окраска и протекторы:

P_оп = (0.0425 ± 0.099)(LBH)^2/3 = 0,0725•(220•32.2•15.8)^2/3 = 168 т.

Цементировка:

P_ц = (2.75 ± 0.71)•10^-2LB = 2.75•10^-2•220•32.2 = 195 т.

Р₀₁₀₅ = P_оп + P_ц = 590 + 168 = 363 т.

Группа 0106 - Изоляция и зашивка

Р₀₁₀₆ = P_из = (0.136 ± 0.035)(LBH)^2/3 = 0.136•(220•32.2•15.8)^2/3 = 316 т.

Группа 0107 - Воздух в корпусе

Р₀₁₀₇ = P_возд = (9.3 ± 3.5)•10 ^{- 4}D = 9.3•10^-4•56637 = 53 т.

Группа 0108 - Оборудование помещений

Р₀₁₀₈ = P_об = (1.26 ± 0.47) n_эк = 1.73•25 = 43 т.

Итого: Раздел 01 - Корпус

P₀₁ = Р₀₁₀₁ + … + Р₀₁₀₈ = 12371 т.

Раздел 02 - Устройства судовые

P₀₂ = (0.49 ± 0.06) D^2/3 = 0.49•56637^2/3 = 723 т.

Раздел 03 - Системы

P₀₃ = (0.21 ± 0.04) D^2/3 = 0.21•56637^2/3 = 310 т.

Раздел 04 - Энергетическая установка

P₀₄ = р₀₄ N(1 - k) = 0.09•27390•(1 - 0.05) = 2341 т,

где р₀₄ = 0.09 т/кВт - измеритель массы энергетической установки;

k = 0.05 - поправка на расположение машинного отделения (для судов с кормовым расположением МО).

Раздел 05 - Электрооборудование

P₀₅ = (0.23 ± 0.05) D^2/3 = 0.23•56637^2/3 = 339 т

Раздел 10 - Постоянный балласт

P₁₀ = 2000 т.

Раздел 11 - Запас водоизмещения

Запас водоизмещения примем равным 1 % от водоизмещения:

Р₁₁ = 0.01•D = 0.01•56637 = 566 т.

Раздел 12 - Постоянные жидкие грузы

Р₁₂ = 0.0075•D = 0.0075•56637 = 425 т.

Разделы 07, 09, 13

Вооружение, запасные части, снабжение, имущество

P₀₇ + P₀₉ + P₁₃ = D - DW - (P₀₁ + Р₀₂ + Р₀₃ + Р₀₄ + Р₀₅ + Р₁₀ + Р₁₁ + Р₁₂) =

= 56637 - 37400 - (12371 + 723 + 310 + 2341 + 339 + 2000 + 566 + 425) = 162 т.

Раздел 14

Экипаж, провизия, вода, расходные материалы и среды:

Р₁₄ = р_э n_э + k_м n_э (А_вр_в + А_прр_пр) = 0.13•25 + 1.10•23•(5•0.10 + 30•0.005) = 26 т,

где k_м = 1.10 - коэффициент морского запаса;

А_пр = 30 сут. - автономность по запасам провизии;

А_в = 5 сут. - автономность по запасам пресной воды (предполагается наличие опреснительной установки);

р_э = 150 кг/чел - измеритель массы экипажа;

р_пр = 3 кг/чел•сут - измеритель массы провизии;

р_в = 100 кг/чел•сут. - измеритель массы воды.

Раздел 16 - Запасы топлива, масла, воды

т

где p_т = 1.8·10 ^{- 4} кг/кВт - измеритель массы топлива;

k_м = 1.10 - коэффициент морского запаса;

k_в = 1.03 - коэффициент внутреннего потребления;

k_т = 1.07 - коэффициент учитывающий запасы смазочного масла и питательной воды;

r = 7000 миль - дальность плавания;

v_s = 21 уз. - эксплуатационная скорость судна.

Масса остальных разделов:

Р₁₅ + Р₁₇ + Р₁₈ = DW - (Р₁₄ + Р₁₆) = 37400 - (26 + 1992) = 35382 т.

Раздел 15 - Груз перевозимый

Р₁₅ = n_TEU • M_TEU = 2500•14 = 35000 т,

где n_TEU = 2500 шт. - количество перевозимых 20-футовых контейнеров;

M_TEU = 14 т - масса 20-футового контейнера с учетом недогруза.

Разделы 17, 18 - Переменные жидкие грузы, жидкий балласт

Р₁₇ + Р₁₈ = 382 т.

Проектная нагрузка

КорпусPк=14327 т
ОборудованиеPоб=1577 т
МеханизмыPм=2341 т
ТопливоPт=1992 т
БалластPб=807 т
ЭкипажPэ=26 т
Груз перевозимыйPт=35000 т
Запас водоизмещенияPзв=566 т
Полное водоизмещениеPзв=56637 т

1.8 Описание архитектурно-конструктивного типа судна

Проектируемое судно - одновинтовой однопалубный контейнеровоз ячеистой конструкции с кормовым расположением машинного отделения. Энергетическая установка - малооборотный дизель с наддувом с прямой передачей на винт. Форма корпуса - круглоскулая с цилиндрической вставкой, носовым бульбом и транцевой кормой. Корпус судна с двойными бортами и двойным дном, протяженностью от ахтерпиковой переборки до носового диптанка.

Судно оборудовано для перевозки 20', 40' и 45' контейнеров. Контейнеры размещаются в грузовых трюмах, разделенных водонепроницаемыми переборками, и на палубе, на закрытиях люков. Контейнеры крайних рядов, устанавливаемые на люках, выступают за габариты закрытий. Свешивающиеся части контейнеров опираются на усиленный фальшборт.

Люковые закрытия - съемные, понтонного типа, водонепроницаемые, оборудованные для закрепления контейнеров первого яруса поворотными замками.

В межбортном пространстве расположены балластные цистерны. Верхняя часть междубортных цистерн образует продольную коробчатую балку. Коробчатыми подпалубными балками заканчиваются и поперечные переборки.

Трюмы разделены по длине на ячейки горизонтальными и вертикальными перекрестными балками, заканчивающимися коробчатыми бимсами. Поперечные комингсы люков совпадают с бимсами. Направляющие стойки ячеек, изготовленные из угольников, крепятся к бимсам через кронштейны, чтобы избежать искривления стоек от местных неровностей корпусных конструкций. У комингсов люков направляющие заканчиваются раструбами для облегчения заводки контейнеров. Листы настила второго дна у оснований направляющих стоек усилены накладками. По линиям опор стоек установлены дополнительные флоры и стрингеры.

В кормовой части судна расположены судовые запасы, оборудование, вооружение, снабжение и большая часть судовых устройств и систем.

1.9 Разработка теоретического чертежа

Теоретический чертеж, изображающий поверхность судна и дающий самую полную характеристику его формы, строится на основании определенных в процессе проектирования главных размерений и коэффициентов полноты.

Поскольку основные характеристики теоретического чертежа (коэффициенты полноты, ординаты центра величины и др.) являются одновременно и характеристиками строевых, последние играют значительную роль во многих случаях построения теоретического чертежа.

В данном дипломном проекте построение теоретического чертежа производится в несколько этапов.

На первом этапе разрабатывается строевая по шпангоутам и КВЛ. На следующем этапе на их основе производится построение обводов судна. Завершающим этапом является построение согласованной с полученными ранее обводами теоретической поверхности корпуса судна с использованием САПР «Fastship».

Разработка строевой по шпангоутам

Построение строевой по шпангоутам заключается в следующем. Сначала для носовой и кормовой частей строится трапеция, равная по площади соответствующей части строевой.

Площадь наиболее полного шпангоута (мидель-шпангоута)

щ = дBT = 0.65•32.2•12 = 374.808 м².

Длины носового и кормового заострения определяются по формуле:

.

Необходимые для определения L_нз и L_кз коэффициенты ц_н и ц_к можно найти из выражения, связывающего положение ЦВ с полнотой носовой и кормовой частей строевой

,

зависимости x_c/L = f(д), полученой по данным Вагенингенского бассейна

x_c/L = 0.12(д - 0.63).

и выражения

Составляем систему уравнений

Решая её, получаем ц_н = 0.675, ц_к = 0.665.

Подставляя значения ц_н и ц_к в выражение для определения длин заострений, получаем:

L_нз = (1 - ц_н)L = (1 - 0.675)•220 = 71.5 м.

L_кз = (1 - ц_к)L = (1 - 0.665)•220 = 73.7 м.

Корпус судна проектируется с цилиндрической вставкой, поэтому необходимо определить её протяженность в нос и корму. Для этого определим сглаженные длины носового и кормового заострений.

Относительную длину сглаженного носового заострения находим исходя из рекомендаций Вагенингенского опытового бассейна (для Fr = 0,22 - 0,25):

.

Абсолютная длина сглаженного носового заострения

L'_нз = 0.426•l_нз = 93.8 м,

тогда протяженность цилиндрической вставки в нос

L_нц = L/2 - L'_нз = 220/2 - 93.8 = 16.2 м.

Относительную длину сглаженного кормового заострения находим по формуле Бэккера:

.

Абсолютная длина сглаженного кормового заострения

L'_кз ? 0.36•l_кз = 79.4 м,

тогда протяженность цилиндрической вставки в корму

L_кц ? L/2 - L'_кз = 220/2 - 79.4 = 30.6 м.

Окончательно принимаем L_нц = L_кц = 16 м.

После разработки строевой в упрощенной форме производится ее сглаживание - преобразование от ломаной линии к плавной кривой, таким образом, чтобы площадь ограниченная сглаженной строевой оставалась равной площади ограниченной ломанной линией.

Разработка конструктивной ватерлинии

Построение КВЛ осуществляется аналогично построению строевой по шпангоутам, заменяя ц на б, а х_с/L на относительную абсциссу центра тяжести площади КВЛ - х_f/L. Тогда расчетные зависимости, используемые для построения КВЛ, принимают следующий вид:

Решая систему уравнений, получаем б_н = 0.775, б_к = 0.785.

Подставляя значения б_н и б_к в выражение для определения длин заострений КВЛ, получаем:

L_нз = (1 - б_н)L = (1 - 0.775)•220 = 47.3 м.

L_кз = (1 - б_к)L = (1 - 0.785)•220 = 49.5 м.

Далее был построен обвод ДП, ориентируясь на форму штевней основной модели серии, использованной при расчете коэффициента остаточного сопротивления, а также линии плоского днища и борта, и верхней палубы.

Разработка шпангоутов методом равновеликих прямоугольников

После разработки строевой по шпангоутам и КВЛ приступают к построению теоретических шпангоутов. Основой для построения каждого шпангоута является его площадь щ_i, снимаемая со строевой, ордината полушироты у_i, снимаемая с обвода КВЛ и текущая осадка Т_i, снимаемая с обвода ДП. Необходимая для построения величина полуширины равновеликого прямоугольника находится по формуле b_i = щ_i/2Т_i (значения b_i, рассчитанные для 20 шпангоутов приведены в таблице 1.2). По этим значениям были построены равновеликие половине площади каждого шпангоута прямоугольники.

Далее были построены плавные ветви шпангоутов таким образом, чтобы площадь ограниченная сглаженной ветвью шпангоута оставалась равной площади, ограниченной прямоугольником. При построении учитывались координаты точек сопряжения плоского борта и днища с криволинейными частями шпангоутов.

Таблица 1.2 Значения величин, необходимых для построения шпангоутов

№ п/п	xi	щi	Bi/2	bi
0	113	13.943	0	0.581
1	110	27.478	0	1.145
2	105	48.81	1.767	2.034
3	100	70.307	3.512	2.929
4	95	92.856	5.215	3.869
5	85	139.083	8.459	5.795
6	75	186.138	11.536	7.756
7	60	258.673	15.101	10.778
8	45	322.209	16.1	13.425
9	30	362.321	16.1	15.097
10	0	374.808	16.1	15.617
11	-30	367.958	16.1	15.332
12	-45	339.642	16.1	14.152
13	-60	278.167	14.708	11.59
14	-70	225.488	12.497	9.395
15	-80	158.814	10.018	6.617
16	-90	84.74	7.394	3.531
17	-96	41.503	5.774	1.729
18	-101.3	10.367	4.325	0.432
19	-106	2.159	3.034	0.09
20	-110	0.5	1.948	0.021

Построение теоретической поверхности корпуса судна с использованием САПР «Fastship».

В САПР «Fastship» предусмотрена возможность контуров сечений корпуса для последующего визуального контроля соответствия сечений проектируемой поверхности исходным данным (также существует возможность автоматической привязки поверхности к импортированным контурам). Для этого необходимо сформировать текстовые файлы (расширение .dig) с координатами точек сечений. После чего файлы импортируются в программу «Fastship».

Для построения поверхности корпуса проектируемого судна были созданы файлы с координатами контуров шпангоутов, КВЛ, линий плоского борта и днища и верхней палубы (для построения всех линий была использована программа КОМПАС, после чего в ней же были сняты координаты линий, перечисленных выше).

На первом этапе построения теоретической поверхности была создана плоскость с размерами, соответствующими главным размерениям проектируемого судна. Затем на плоскости были созданы линии плоского борта и днища. После этого были импортированы файлы с координатами контуров шпангоутов, КВЛ, линий плоского борта и днища, а также верхней палубы. Далее путем перемещения контрольных точек сетки были сформированы носовая и кормовая часть поверхности корпуса. В процессе формирования поверхности визуально контролировалось соответствие формы сечений импортированным линиям. На заключительном этапе построения поверхности путем проведения автоматизированных гидростатических расчетов также контролировались водоизмещение и значения коэффициентов полноты. После того, как была сформирована поверхность, была запущена автоматическая процедура сглаживания сечений, сгенерирован теоретический чертеж в формате DXF и плазовая таблица, необходимая для проведения дальнейших гидростатических расчетов в программе «TransShip».

1.10 Удифферентовка и балластировка судна

Удифферентовка судна

Проектной удифферентовкой называется операция, в процессе которой положение центра тяжести проектируемого судна совмещается с положением центра величины.

В программе «TransShip» находим величину x_c = 1.15 м для заданной осадки.

Координаты ЦТ определяются из уравнения моментов, составленных относительно плоскости мидель-шпангоута и ОП. Для этого составляется таблица нагрузки (см. таблицу 1.3), в которой учитываются все составляющие водоизмещения и их распределение по длине и высоте судна.

Судно было удифферентовано путем перемещения постоянного твердого балласта массой 2000 т в точку с координатами x = 3 м, z = 0.9 м, и приема жидкого балласта массой 382 т в цистерну форпика с координатами ЦТ x = 91.1 м, z = 8 м.

Координаты общего ЦТ:

м;

м.

В результате расчета получили равенство x_c = x_g. Отсюда делаем вывод, что дифферент равен нулю, судно сидит на ровный киль по рабочую осадку.

Найдем относительное возвышение центра тяжести

.

Принятое ранее о = 0.7.

Таблица 1.3 Удифферентовка судна в полном грузу

Код раздела	Наименование раздела нагрузки	Масса, т Pi	Плечи, м	Моменты, т•м
			xi	zi	Pixi	Pizi
010101	Наружная обшивка	1929	5.00	7.400	9644	14274
	Двойное дно	2573	10.00	0.900	25729	2316
010102	Главная палуба	639	0.00	15.80	0	10091
	Платформы	699	10.00	8.00	6993	5595
010103	Поперечные переборки	724	98.00	12.00	8866	724
			70.40	9.40	6369	567
			42.80	8.80	3872	531
			15.20	8.60	1375	519
			-12.40	8.60	-1122	519
			-40.00	8.60	-3619	519
			-67.60	9.20	-6115	555
			-98.60	9.80	-8920	591
	Двойные борта	436	5.00	8.80	2182	3841
010104	Надстройки бака	955	106.50	17.50	101713	16713
	Рубка	173	-74.10	28.30	-12814	4894
010105 010106	Спец. конструкции и выступающие части	1843	10.00	5.00	18428	9214
0102	Фундаменты и подкрепления	491	-82.20	0.90	-40390	442
0103	Дельные вещи	543	10.00	15.80	5435	8587
0104	Неметаллические части	590	-74.10	28.30	-43713	16695
0105	Окраска	168	0.00	8.00	0	1347
	Цементировка	195	0.00	1.80	0	351
0106	Изоляция и зашивка	316	-74.10	15.80	-23405	4991
0107	Воздух в корпусе	53	0.00	6.60	0	348
0108	Оборудование помещений	43	-74.10	28.30	-3205	1224
02	Устройства	723	0.00	12.00	0	8672
03	Системы	310	-74.40	1.80	-23042	557
04	СЭУ	2341	-82.20	2.60	-192422	6086
05	Электрооборудование	339	-82.00	8.00	-27815	2714
07, 09, 13	Штурманское вооружение, Запасные части, Снабжение, имущество	162	-75.70	28.30	-12298	4598
10	Постоянный балласт	2000	3.00	0.90	6000	1800
11	Запас водоизмещения	566	0.00	8.00	0	4531
12	Постоянные жидкие грузы	425	0.00	1.80	0	765
14	Экипаж, провизия, вода	26	-75.70	28.30	-1995	746
15	Груз перевозимый: палубный (на люках)	11200	11.20	22.00	125440	246400
	палубный (за рубкой)	2000	-94.10	21.20	-188200	42400
	трюмный	21800	15.00	10.00	327000	218000
16	Запасы топлива, воды	1992	-15.00	0.90	-29873	1792
17.18	Переменные жидкие грузы	382	91.10	8.00	34813	3057
	Жидкий балласт
	Сумма:	56637			64913	647562

Балластировка судна

Прием балласта для повышения остойчивости применяется при расходовании топлива и при выходе судна в рейс с палубным грузом, для понижения остойчивости - при ходе с запасами топлива, но без груза. Соответственно этим случаям балласт принимается в низкорасположенные цистерны двойного дна или высокорасположенные подпалубные цистерны или цистерны в надстройках. Количество балласта, необходимое в каждом случае определяют исходя из анализа остойчивости судна при различных состояниях нагрузки.

Прием балласта для поддержания посадки связан с требованиями предъявляемыми к погружению оконечностей и допустимому дифференту судна.

Произведем расчет балластировки судна без груза с 10% запасов топлива.

Осадка носом

м,

где a_н = 0.030 - для судов с неограниченным районом плавания.

Осадка кормой

м,

где a_к = 0.68 - для судов, частота вращения винтов которых не превосходит

100-120 оборотов в минуту.

Определим дифферент (допустимый относительный дифферент d/L = 0.6 - 0.8 % на корму и 0.1 - 0.2 % на нос)

.

Полученный дифферент на корму меньше предельно допустимого.

В программе «TransShip» находим величину x_c = - 0.84 м в балласте для заданных осадок носом и кормой.

Расчет представлен в таблице 1.4.

В результате балластировки получено, что для достижения допустимого дифферента в балластном переходе необходимо принять жидкий балласт массой 860 т в цистерну форпика с координатами ЦТ x = 104.4 м, z = 6.8 м и цистерну носового диптанка массой 1100 т с координатами ЦТ x = 90.4 м, z = 5.9 м.

Координаты общего ЦТ в балласте

м; м.

Таблица 1.4 Балластировка судна

Код раздела	Наименование раздела нагрузки	Масса, т Pi	Плечи, м	Моменты, т•м
			xi	zi	Pixi	Pizi
010101	Наружная обшивка	1929	5.00	7.400	9644	14274
	Двойное дно	2573	10.00	0.900	25729	2316
010102	Главная палуба	639	0.00	15.80	0	10091
	Платформы	699	10.00	8.00	6993	5595
010103	Поперечные переборки	724	98.00	12.00	8866	724
			70.40	9.40	6369	567
			42.80	8.80	3872	531
			15.20	8.60	1375	519
			-12.40	8.60	-1122	519
			-40.00	8.60	-3619	519
			-67.60	9.20	-6115	555
			-98.60	9.80	-8920	591
	Двойные борта	436	5.00	8.80	2182	3841
010104	Надстройки бака	955	106.50	17.50	101713	16713
	Рубка	173	-74.10	28.30	-12814	4894
010105 010106	Спец. конструкции и выступающие части	1843	10.00	5.00	18428	9214
0102	Фундаменты и подкрепления	491	-82.20	0.90	-40390	442
0103	Дельные вещи	543	10.00	15.80	5435	8587
0104	Неметаллические части	590	-74.10	28.30	-43713	16695
0105	Окраска	168	0.00	8.00	0	1347
	Цементировка	195	0.00	1.80	0	351
0106	Изоляция и зашивка	316	-74.10	15.80	-23405	4991
0107	Воздух в корпусе	53	0.00	6.60	0	348
0108	Оборудование помещений	43	-74.10	28.30	-3205	1224
02	Устройства	723	0.00	12.00	0	8672
03	Системы	310	-74.40	1.80	-23042	557
04	СЭУ	2341	-82.20	2.60	-192422	6086
05	Электрооборудование	339	-82.00	8.00	-27815	2714
07, 09, 13	Штурманское вооружение, Запасные части, Снабжение, имущество	162	-75.70	28.30	-12298	4598
10	Постоянный балласт	2000	3.00	0.90	6000	1800
11	Запас водоизмещения	566	0.00	8.00	0	4531
12	Постоянные жидкие грузы	425	0.00	1.80	0	765
14	Экипаж, провизия, вода	26	-75.70	28.30	-1995	746
16	Запасы топлива, воды (10%)	199	-15.00	0.90	-29873	1792
17.18	Переменные жидкие грузы, Жидкий балласт
	Цистерны форпика	860	104.40	6.80	89784	5848
	Носовой диптанк	1100	90.40	5.90	99440	6490
	Сумма:	21422			- 18031	148429

2. Гидростатические расчёты

2.1 Кривые элементов теоретического чертежа

Элементы теоретического чертежа - это группа величин, вычисляемых с использованием данной геометрической модели судна.

Кривые элементов теоретического чертежа представляют собой графическое изображение в зависимости от осадки следующих элементов плавучести и начальной остойчивости судна.

1. Объемное водоизмещение V (грузовой размер)

,

где z - переменная осадка судна.

2. Площадь ватерлиний (строевая по ватерлиниям)

, приz = T = const.

3. Абсциссы центра тяжести площадей ватерлиний

.

4. Моменты инерции площадей ватерлиний относительно оси OX

.

5. Моменты инерции площадей ватерлиний относительно поперечной оси, проходящей через их центры тяжести

,

где - моменты инерции площадей ватерлиний относительно поперечной координатной оси.

6. Абсциссы центра величины

.

7. Аппликаты центра величины

.

8. Поперечные метацентрические радиусы

.

9. Продольные метацентрические радиусы

.

10. Аппликата поперечного метацентра

z_m = r + z_c .

В данном дипломном проекте эти величины вычисляются с помощью программы «TransShip» и выдаются в табличной форме (см. таблицу 2.1). Кривые элементов теоретического чертежа представлены в графической части дипломного проекта.

Таблица 2.1 Кривые элементов теоретического чертежа

T, м	V, м3	xc, м	Zc, м	S, м2	xf, м	r, м	R, м	Zm, м	Ix, м4	If, м4
0	40	0	0	2521.4	-0.35
1	3376	0.43	0.53	3789.7	0.88	50.05	2483	50.58	168944	8381367
2	7377	0.78	1.06	4196	1.23	29.22	1310	30.28	215544	9663346
3	11689	1.01	1.6	4412.7	1.54	21.01	881.6	22.61	245588	10305111
4	16177	1.21	2.13	4545.8	1.88	16.49	657.9	18.62	266757	10642783
5	20774	1.39	2.66	4633.2	2.18	13.62	519	16.27	282939	10781602
6	25447	1.55	3.18	4695.8	2.31	11.58	427	14.76	294670	10865656
7	30179	1.66	3.7	4757.1	2.23	10.17	362.2	13.87	306923	10930942
8	34980	1.71	4.22	4833.7	1.81	9.18	316.6	13.41	321117	11074700
9	39866	1.68	4.75	4920.9	1.07	8.4	284.6	13.15	334876	11345921
10	44860	1.57	5.28	5055.3	0.3	7.83	267.3	13.11	351257	11991185
11	50028	1.4	5.82	5265.9	-0.5	7.44	265.9	13.26	372211	13302525
12	55440	1.15	6.37	5539.2	-1.64	7.13	275.6	13.51	395284	15279154
13	61136	0.85	6.95	5832.7	-2.62	6.92	286.7	13.87	423058	17527577
14	67106	0.54	7.53	6088.1	-2.69	6.73	291.3	14.26	451620	19547832
15	73304	0.3	8.12	6291	-1.9	6.49	289.9	14.61	475742	21250801

2.2 Расчет статической и динамической остойчивости

Остойчивостью называется способность судна, выведенного из положения равновесия под воздействием внешних сил и моментов, возвращаться в исходное положение равновесия после прекращения действия этих сил и моментов. Остойчивость подразделяют на статическую (если внешние нагрузки постоянны во времени) и динамическую (при переменных нагрузках).

В зависимости от плоскости действия внешних сил, остойчивость делится на продольную и поперечную.

Поперечную остойчивость принято делить на остойчивость на малых (при угле крена до 15) и больших (при угле крена свыше 15) углах наклонения. Наклонения при которых объемное водоизмещение остается неизменным называются равнообъемными.

При равнообъемных наклонениях центр тяжести не меняет своего положения, сила веса будет направлена вниз, перпендикулярно ватерлинии. Сила плавучести, приложенная в центре величины, направлена вверх и образует восстанавливающий момент M_восст, действующий в плоскости наклонения. Расстояние между линиями действия этих сил называется плечом статической остойчивости l.

M_восст = Pl = gVl;

l = h•sinи;

где h - метацентрическая высота.

Расчет поперечной остойчивости производится при помощи программы «TransShip». Результаты расчета представлены в виде таблицы (см. таблицу 2.2).

Таблица 2.2 Универсальная диаграмма остойчивости

Угол крена, град.	Водоизмещение, т
	20500	26266	32031	37797	43563	49328	56825	60859	66625
	Плечи остойчивости, м
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
5	0.441	0.284	0.199	0.158	0.144	0.15	0.178	0.198	0.229
10	0.875	0.581	0.416	0.332	0.305	0.316	0.37	0.409	0.439
15	1.294	0.892	0.661	0.542	0.5	0.516	0.58	0.589	0.591
20	1.669	1.213	0.94	0.798	0.752	0.749	0.742	0.744	0.732
25	1.961	1.526	1.254	1.111	1.024	0.955	0.92	0.884	0.768
30	2.155	1.808	1.582	1.398	1.258	1.175	1.035	0.921	0.716
40	2.398	2.136	1.948	1.788	1.575	1.329	0.973	0.768	0.462
50	2.284	2.154	1.919	1.645	1.352	1.046	0.633	0.407	0.082
60	1.918	1.687	1.397	1.092	0.786	0.489	0.111	-0.09	-0.376
70	1.102	0.864	0.589	0.309	0.039

Подобные документы

• Организация постройки траулера проекта 50010

  Изучение принципиальной технологии и организации постройки судна проекта 50010 - посольно-свежьевого рыболовного морозильного дизельного траулера - морского металлического одновинтового судна с баком и ютом, кормовым расположением машинного отделения.
  
  курсовая работа [295,2 K], добавлен 08.01.2011
  

• Расчеты ходкости корабля и проектирование гребного винта

  Площадь смоченной поверхности судна. Расчет сопротивления трения судна для трех осадок. Расчет сопротивления движению судна с помощью графиков серийных испытаний моделей судов. Определение параметров гребного винта. Профилировка лопасти гребного винта.
  
  курсовая работа [785,6 K], добавлен 19.01.2012
  

• Расчет и построение чертежа гребного винта для теплохода-рефрижератора проекта 585

  Расчет сопротивления воды движению судна. Расчет контура лопасти гребного винта. Распределение толщин лопасти по ее длине. Профилирование лопасти винта. Построение проекций лопасти винта, параметры ступицы. Определение массы гребного винта судна.
  
  курсовая работа [444,4 K], добавлен 08.03.2015
  

• Модернизация энергетической установки танкера проекта 621 с целью повышения скорости его движения на 3%

  Анализ показателей судна и его энергетической установки. Определение параметров согласованного гребного винта. Расчет вспомогательной котельной установки. Система сжатого воздуха. Расчет нагрузки на судовую электростанцию и выбор дизель-генератора.
  
  курсовая работа [602,2 K], добавлен 19.12.2011
  

• Расчет ходкости судна и подбор пропульсивного комплекса

  Расчет буксировочного сопротивления и буксировочной мощности судов методом Холтропа. Подбор главной энергетической установки – дизеля. Уточнение характеристик гребного винта при работе с выбранным двигателем и определение достижимой скорости хода.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 04.12.2009
  

• Технические характеристики контейнеровоза m/v "MELODY" и его энергоустановки

  Назначение и параметры контейнеровоза. Характеристики судовой энергетической установки и ее элементов, предъявляемые требования к их надежности и экономичности. Типовой рейс судна, его эксплуатационно-ремонтный цикл. Структура подчиненности экипажа судна.
  
  курсовая работа [217,6 K], добавлен 25.04.2012
  

• Технические характеристики и описание рефрижераторного судна "Яна"

  Описание технических характеристик и изучение документации по мореходным качествам рефрижераторного судна "Яна". Определение координат центра тяжести судна. Изучение состава и технических характеристик судовой энергетической установки и гребного винта.
  
  курсовая работа [1006,0 K], добавлен 12.01.2012
  

• Технические характеристики и описание рефрижераторного судна "Охотское море"

  Основные технические характеристики и мореходные качества рефрижераторного судна "Охотское море". Состав и особенности судовой энергетической установки. Расчет и кинематические характеристики гребного винта. Приемка и учет расхода масла и топлива.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.11.2011
  

• Проектирование судовой энергетической установки судна типа сухогруз

  Описание судовой энергетической установки лесовоза дедвейтом 13400 тонн. Расчет буксировочной мощности, судовой электростанции, вспомогательной котельной установки. Анализ эксплуатации систем смазки главного двигателя. Охрана труда и окружающей среды.
  
  дипломная работа [867,0 K], добавлен 31.03.2015
  

• Комплекс конструктивно-технических и организационных мероприятий, ориентированных на модернизацию энергетической установки большого морозильного рыболовного траулера

  Характеристика судна и общесудовых систем. Выбор типа пропульсивной установки. Обоснование и характеристики типа передачи мощности двигателя к движителю. Комплектация систем энергетической установки с определением мощности приводов механизмов систем.
  
  курсовая работа [113,0 K], добавлен 05.12.2012
  

• Модернизация энергетической установки научно-исследовательского судна

  Правила классификации и постройки морских судов. Выбор конструктивных размеров и проверочный расчёт поршня. Тепловой расчет двигателя с наддувом. Расположение механизмов и оборудования в машинно-котельном отделении судна. Монтаж трубопроводов и систем.
  
  дипломная работа [3,0 M], добавлен 25.10.2012
  

• Устройства и системы управления судна

  Изучение конструкции и технических характеристик буксира-плотовода проекта № Р-33 класса "Р", устройств и систем данного судна. Изучение и описание конструкции и системы главного дизельного двигателя судна. Якорно-швартовное и буксирное устройство.
  
  курсовая работа [7,4 M], добавлен 13.06.2019
  

• Технические характеристики и эксплуатационные возможности судна на примере многоцелевого судна "Randzel"

  Характеристики судовой энергетической установки, палубных механизмов, рулевого устройства и движителя. Эксплуатационные характеристики судна в рейсе. Особенности крепления негабаритного груза на примере ветрогенератора. Обеспечение безопасности судна.
  
  дипломная работа [7,2 M], добавлен 16.02.2015
  

• Подбор главного двигателя для сухогрузного судна класса М-СП грузоподъемностью 3000 тонн

  Обоснование выбора типа энергетической установки для сухогрузного теплохода. Сравнительный анализ показателей дизельных двигателей – претендентов для установки в качестве главных на проектируемом судне. Расчет тормозного устройства и системы охлаждения.
  
  курсовая работа [220,9 K], добавлен 26.11.2012
  

• Расчёт гребного винта танкера с водоизмещением 2706 тонн

  Расчёт буксировочных сопротивления и мощности. Выбор главного судового движителя для создания полезной тяги. Расчёт и выбор гребного винта посредством определения его оптимальных параметров и использования высокого коэффициента полезного действия.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 26.01.2015
  

• Разработка энергетической установки для танкера Stena Victory с малооборотным дизельным двигателем

  Описание судна, состав оборудования установки. Определение главных параметров, расчет винта. Общие сведения о вспомогательном оборудовании. Топливная и масляная система. Система охлаждения пресной и забортной водой. Расчет энергетических запасов.
  
  курсовая работа [1,7 M], добавлен 22.02.2012
  

• Проектирование конструкции корпуса судна

  Компоновка корпуса, выбор системы набора и шпации. Чередование рамных и холостых шпангоутов. Назначение толщины связей. Набор средней части корпуса, машинного отделения, носовой, кормовой оконечности: днищный, бортовой, палубный. Выбор форштефня, штевней.
  
  курсовая работа [280,7 K], добавлен 15.02.2017
  

• Конструкция и эксплуатация главного двигателя судна проекта № 10

  Устройства и системы управления судна. Электростанция, балластно-осушительная система, противопожарная система, рулевое устройство, буксирное и спасательное устройство. Техническая эксплуатация и техническое обслуживание главного двигателя судна.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 05.04.2016
  

• Состав и управление главного энергетического комплекса двухвальной дизельной энергетической установки грузового судна

  Главный энергетический комплекс дизельной энергоустановки грузового судна, выбор и обоснование состава, расчет характеристик. Принцип действия четырехтактного дизеля. Действия по управлению главным дизельным двигателем. Схемы механических индикаторов.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 25.03.2012
  

• Оптимизация грузового плана судна по параметрам посадки и остойчивости

  Выбор возможного варианта размещения грузов. Оценка весового водоизмещения и координат судна. Оценка элементов погруженного объема судна. Расчет метацентрических высот судна. Расчет и построение диаграммы статической и динамической остойчивости.
  
  контрольная работа [145,3 K], добавлен 03.04.2014
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам