Доклад. Доклад Целью данной выпускной квалификационной работы является проектирование конструкции грузового отсека нефтеналивного танкера судна в средней части корпуса (по требованиям рмрс) и определение характеристик рулевого устройства
 Скачать 214.29 Kb.
|
|
Доклад Целью данной выпускной квалификационной работы является проектирование конструкции грузового отсека нефтеналивного танкера судна в средней части корпуса (по требованиям РМРС) и определение характеристик рулевого устройства. Для своей выпускной квалификационной работы нефтеналивного танкера архитектурно-конструктивный тип которого заключается в следующем: -однопалубный, при кормовом расположении машинного отделения -одновинтовой -корпус имеет двойное дно, двойные борта -машинное отделение с дизельной установкой (4,5) Главные размерения и коэффициенты полноты: Расчетная длина L-140м Высота борта D-10,2м Ширина B-21м Расчетная осадка d-8 Коэффициент общей полноты Cв-0,75 Танкер предназначен для перевозки нефти и её производных. Танкер - однопалубное судно. Для наибольшей вместимости танков машинное отделение располагаем в корме. В средней части расположены грузовые танки. Танки разделяются по длине поперечными водонепроницаемыми переборками, для уменьшения динамических нагрузок от перевозимого жидкого груза в середине танка устанавливается отбойная переборка. По ширине танк делится продольными переборками на центральный и бортовые танки. В работе была выполнена компоновка общего расположения судна, на слайде вы можете увидеть схему общего расположения судна. В данном судне мы рассмотрим отсек находящийся на сечении мидель шпангоута. Из ряда допустимых значений выбираем шпацию. (5) Система набора выбрана согласно Регистра МРС. Компоновка схемы поперечного сечения судна. Результаты выбора систем набора перекрытий представлены в табл Находим нормальное значение шпации по формуле: Практическая шпация: a0 = 0,002L+0,48=0,76м Принимаем a =800мм ан,к =600мм Из ряда допустимых значений принимаем шпацию равную 800 мм. (3,6) Компоновка сечения мидель шпангоут: Используя имеющуюся схему общей компоновки судна и теоретический чертеж, доопределяем основные размеры элементов конструктивного мидель-шпангоута такие как ширстрек, вертикальный киль, днищевой стрингер и т.д.   В примере: Вертикальный киль;2.Горизонтальный киль;3.Днищевой стрингер;4.Продольные днищевые балки;5.Продольные балки по настилу второго дна;6.Скуловая обшивка;7.Продольная переборка;8.Шельфы поперечной переборки;9.Стойки поперечной переборки;10.Продольные подпалубные балки;11.Карлингс;12.Настил палубы;13.Палубный стрингер;14.Ширстрек;15.Продольные бортовые балки;16.Бортовая обшивка;17.Настил второго дна;18.Платформы19.Обшивка внутреннего борта. (7) Конструктивная схема днища. Находим длина отсеков в средней части судна. Ширина центрального танка определяется по формуле:bцт = (0,5-0,6)В, Посередине между флорами в ДП предусматривается установка доковых бракет. Расстояние между ними принимаем равным шпации. Для подкрепления наружной обшивки в районе скулы и для закрепления шпангоутов устанавливаем скуловые бракеты. Расстояние между скуловыми бракетами равно принятой шпации. Под номерами на схеме обозначены:  (8) Бортовое перекрытия на расстоянии, равном принятой шпации, устанавливаются обыкновенные шпангоуты. Для обеспечения приемлемых размеров обыкновенных шпангоутов предусматриваем промежуточные опоры шпангоутов – продольные горизонтальные рамные конструкции – бортовые стрингеры. Устанавливаем два бортовых стрингера. Для обеспечения необходимой жёсткости бортовых стрингеров в состав бортового перекрытия вводит рамные шпангоуты - диафрагмы, которые располагаются в плоскости флоров. Конструктивная схема бортового перекрытия. Под номерами на схеме обозначены:  (9) Компоновка палубного перекрытия Продольные палубные балки располагаются в одной плоскости с днищевыми продольными балками. В ДП устанавливаем усиленную продольную балку – карлингс (отбойный лист). Карлингс (отбойный лист) подкрепляем рёбрами жёсткости через полшпации. Рамные бимсы располагаются в плоскости флоров днищевого перекрытия.  (10) Определеним внешние нагрузки со стороны моря (на тихой воде) В работе выполняем проектирование элементов конструкций на максимальные нагрузки. Расчёт нагрузок от давления жидкого груза представлен в табл. Внешние нагрузки со стороны моря. Нагрузки, действующие на корпусные конструкции при взаимодействии судна с водной средой, имеют гидродинамический характер и Нагрузки от перевозимого груза. Давление жидкого груза на конструкции. В данном дипломном проекте в качестве внешних нагрузок, действующих на судно со стороны моря, принимаются статическое и волновое давления. В районе рассматриваемого отсека были выделены точки, в которых производилось определение давления со стороны моря. Для точек приложения нагрузок, находящихся выше летней грузовой ватерлинии, расчетное давление было принято волновому давлению. Расположенных ниже летней грузовой ватерлинии, расчетное давление определялось как сумма статического и волнового давлений Результаты расчёта представлены в табл. Так же были посчитаны аварийные нагрузки (11) После наложения эпюр весовой нагрузки и сил поддержания друг на друга можно убедиться, что они не совпадают и не уравновешивают друг друга на каждой шпации, так как распределены неравномерно по длине судна. Разность сил веса и поддержания называется нагрузкой, которая откладывается в соответствии с направлением преобладающих сил по обе стороны прямой. Таким образом, получают эпюру суммарной нагрузки судна .На одних участках (нос и корма) суммарная нагрузка будет действовать сверху вниз, а на других — снизу вверх (ближе к середине), вызывая общий продольный изгиб КС. судно испытывает деформацию перегиба. Для определения расчётного значения изгибающего момента необходимо определить дополнительный волновой изгибающий момент, действующий на судно на вершине и подошве волны. (12)Произведем некоторые расчеты Определение дополнительных волновых изгибающих моментов Определение расчетных значений изгибающих моментов Вычисление требуемых характеристик поперечного сечения средней части корпуса судна (13) Перейдем к Укладке листов по контуру поперечного сечения корпуса. Укладка была выполнена с учетом рекомендаций по ширине листов и отстоянию сварочных швов от расположения балочных элементов: Ширина листов выбиралась из ряда 1600, 1800, 2000 мм, а расположение стыков листов и сварочных швов должно было находиться на расстоянии не менее 75 мм от места притыкания балочного элемента к листу. Схема укладки листов наружной обшивки и настилов с учетом вышеперечисленных требований представлена Толщины расчётных связей конструкции приведены в таблице (14) Днище. Размеры связей днища будем определять по условиям местной прочности и по эмпирическим зависимостям-Определяем минимальные толщины элементов конструкции внутри двойного дна Определим пролёты балок (флоры). Определяем минимальные толщины флоров. Получили, что толщина флоров не может быть меньше 9 мм. Определение толщины флора из условия устойчивости перекрытия. Определение толщины флора из условия местной прочности перекрытия Расчётное нормальное напряжение на уровне горизонтального киля. Критическое расчётное нормальное напряжение, для продольных балок рамного набора. Так как расчётная толщина 12 мм, то принимаем толщины вертикального киля и днищевых стрингеров 12мм. Днищевой стингер испытывает давление как у вертикального киля. принимаем равной, толщине вертикального киля. Определяем толщины вертикального и горизонтального киля, размеры и количество подкрепляющих ребер (15,16)-Определяем толщины флоров и размеры вертикальных ребер жесткости -Определяем размеры днищевых балок основного набора -Определяем размеры балок основного набора настила двойного дна (16,17) Затем переходим к проектированию конструкции борта. Размеры связей борта будем определять по условиям местной прочности и по эмпирическим зависимостям. Минимальная толщина 10мм. - Определяем размеры обыкновенного шпангоута - Определяем размеры рамного шпангоута и бортового стингера - Определяем размеры распорного бимса (18,19) После этого переходим к проектированию палубного перекрытия. Определим по эпюрам нагрузок давление на палубу и оно Р = 15,23 кПа - Определяем размеры продольных подпалубных балок - Определяем размеры рамных бимсов центральном и бортовом танках - Определяем размеры отбойного листа (20) Далее расчет конструкии переборок Определение размеров стойки поперечной переборки Определение размеров горизонтальной рамы (шельфа) в центральном танке Определение размеров горизонтальной рамы (шельфа) в бортовом танке Далее так же определяем для продольной переборки (21) проверочный расчет на прочность (24) РУЛЕВОЕ УТРОЙСТВО Рулевое устройство является одним из важнейших устройств, так как обеспечивает судну мореходное качество — управляемость. Как правило, основные элементы рулевого устройства располагаются в корме. Основными конструктивными элементами любого рулевого устройства являются: рабочий орган — перо руля баллер, соединяющий рабочий орган с рулевым приводом; рулевой привод, передающий усилие от рулевой машины к рабочему органу; рулевая машина, создающая усилие для поворота рабочего органа; привод управления, связывающий рулевую машину с постом управления; Чтобы достичь оптимальной способности маневрирования рассчитаем площадь руля по формуле. А=24,91 При выборе материала для изготовления деталей рулевых устройств учитываются его механические качества, а если они предназначены для морских судов, - дополнительно еще и химический состав. Для изготовления баллеров рулей широко используют качественную углеродистую сталь, как наиболее дешевую. Баллер служит для передачи вращающего момента на руль потому должен обладать характеристиками: прочностью, определяемой пределом прочности и пределом текучести; пластичностью, определяемой относительным сужением, относительным удлинением, а также пробой на изгиб; сопротивлением усталости, определяемым пределом выносливости при кручении; однородностью структуры, отсутствием внутренних пороков и остаточных напряжений; податливостью механической обработке. (26) Далее зная площадь сечения руля, по формулам рассчитаем силу действующую на руль и вращающий момент. Необходимо знать силы воздействующие на руль чтобы определять и избегать моменты вихреобразование, а следовательно, и сопротивление воды движения судна. Сила, действующая на руль, на переднем ходу Сила, действующая на руль, на заднем ходу Результирующая сила каждой из частей руля Результирующий вращающий момент каждой из частей руля расчета результирующего вращающего момента Суммарный вращающий момент руля Выбираем наибольшее значение вращающего момента и принимаем его в качестве расчетного. Таким образом расчетное значение вращающего момента QR=2181,97 Нм. Вычисляем размеры составных частей руля. Диаметр баллера руля, передающий вращающий момент В качестве расчетного диаметра баллера руля примем D=35,87 см В ходе расчетов произведенных выше можно сделать заключение, что данный диаметр баллера руля удовлетворяет условию допустимых напряжений изгиба и кручения. (27) Соединение пера руля с баллером. Горизонтально-фланцевое соединение. Соединения обеспечивают прочную и надежную связь руля и баллера. Примем диаметр соединительных болтов db=90 мм. Принимаем диаметр штырей равный 19см. Толщину материала петель руля и ахтерштевня за пределами отверстия для штыря принимают равной 0,5d, где d – диаметр штыря. Высота петли должна быть не меньше 1,2d. толщину обшивки пера руля tp=14 мм. Примем так же по расчетной толщину горизонтальных ребер и вертикальных диафрагм tc= 10 мм. По рассчитанным данным выбираем рулевую машину. Все судовые рулевые приводы предназначены Для придания вращения баллеру рули, то есть для поворота рулевого органа (руля, насадки) и установки его в необходимое положение. Основным элементом любого рулевого привода является румпель, насаженный и жестко закрепленный на баллере. Румпель может выполняться в виде рычага, сектора или диска и соединяться с приводным механизмом (рулевой машиной) гибкой или жесткой связью. Наиболее распространенными типами рулевого привода являются: штуртросовые, валиковые, винтовые, секторно-зубчатые и гидравлические. Комбинация привода с рулевой машиной (ручной, электрической, электрогидравлической и так далее) определяет способ приведения руля в действие. Основные требования Рулевое устройство любого судна снабжают двумя независимыми приводам - основным и запасным. выберем рулевую плунжерную электрогидравлическую машину типа Р18, которая полностью удовлетворяет условия эксплуатации. С 1 рулем, Номинальным крутящим моментом в 600кНм, и 4 цилиндрами рулевой машины. Рассчитаем эффективность выбранного руля  Постредством Норм эффективности рулей Сумма эффективностей всех установленных на судне рулей должна быть не менее большего из значений эффективностей Е1, Е2 или Е3. Из расчетов видно, что эффективность руля обеспечена. Спасибо за внимание! |