Грузовой план. Курсовой проект По дисциплине Организация и оформление грузовых работ. На тему "Грузовой план судна"

• Название: Курсовой проект По дисциплине Организация и оформление грузовых работ. На тему "Грузовой план судна"
• Анкор: Грузовой план
• Дата: 13.07.2020
• Размер: 1.39 Mb.
• Имя файла: Kursovaya_rabota_Vlasov_G_S (1).docx
• Тип: Курсовой проект; #134307
• страница: 2 из 2

3. Определение дедвейта заданного судна для заданного рейса.

Грузовая марка- – Seasonal Summer Zones

Порт Керчь

Зоны плавания- Л-З

Время на смену грузовой марки- 8 дней

<sub>Плотность воды в акватории порта Керчь 1,012 исходя из таблицы 1. Дедвейт будет равен 6839,5 т/м3

Таблица 1. Шкала дедвейта</sub>

Осадка	Дедвейт	Дедвейт	Дедвейт
4.6	6699.2	6839.5	6933

Осадка по летнюю грузовую марку T = 460 см

Осадка порожнем на приход см

Количество тонн на 1см осадки:

т/см

Осадка по зимнюю грузовую марку согласно схеме 4, равна 4.5 м.

Разница в осадках 4,6-4,5=0,1 м.



Схема. 1. Грузовая марка

Далее определим дедвейт по зимней грузовой марке.

D_wз=6839,5-21,7 =6622,5 (т).

Сумма запасов:

ƩP_{зап л} = K_шт * ƩP_{л зап р},

где ƩP_{л зап р} = t_{х л}*(p_тт+p_дт+p_в),

K_шт = 1,1 – коэффициент учета штормового запаса,

t_{х л} – заданное ходовое время в зоне летней грузовой марки, сут;

p_тт, p_дт – расход тяжелого и легкого топлива на ходу/стоянке определяется по паспортным характеристикам двигателей, т/сут;

p_в – расход воды принимается равной 0,6 т/сут.

ƩP_{л зап р} = 8*(10,4+0,7+0,6)=93,6 (т).

ƩP_{зап л} = 1,1*93,6=102,96 (т).

Таблица 2.

лето – тропики	Dw = Dw л
зима – лето – тропики	Dw = Dзим
зима Северной Атлантики - зима – лето - тропики	Dw = Dзим СА
тропики - лето	Dw = Dw л + ƩPзап т-л ≤ Dw т
лето - зима	Dw = Dw з + ƩPзап з-л ≤ Dw л
зима - зима Северной Атлантики	Dw = Dw зСА + ƩPзап з-зСА ≤ Dw зСА
тропики – лето - зима	Dw = (Dw з + ƩPзап з-л ≤ Dw л) + ƩPзап л-т ≤ Dw т
лето – зима - зима Северной Атлантики	Dw = (Dw зСА + ƩPзап зСА-з ≤ Dw з) + ƩPзап з-л ≤ Dw л
тропики – лето - зима - зима Северной Атлантики	Dw = [(Dw зСА + ƩPзап зСА-з ≤ Dw з) + ƩPзап з-л ≤ Dw л] + ƩPзап л-т ≤ Dw т

В рассматриваемом примере дедвейт (т) определится по формуле:

Dw = Dw з + ƩPзап з-л ≤ Dw л

Dw = 6622,5 +102,96=6725,46 (т).

4. Расчёт грузоподъёмности судна на рейс.

Чистую грузоподъёмность судна (т) на рейс можно определить по формуле:

D_ч = D_w - ƩP_зап

D_ч =6725,46-151,58 =6573,88 (т).

Сумму запасов на рейс (т) следует определять по формуле:

ƩP_зап = K_шт * ƩP_{зап р},

где ƩP_{зап р} = t_х*(p_тт+p_дт+p_в)+ t_ст*(p_дт+p_в),

ƩP_{зап р} = 11*(10,4+0,7+0,6)+ 7*(0,7+0,6)=137,8 (т).

ƩP_зап = 1,1 *151,58=137,28 (т).

K_шт = 1,1 – коэффициент учета штормового запаса,

t_х , t_ст – заданное ходовое и стояночное время, сут;

p_тт, p_дт – расход тяжелого и легкого топлива на ходу/стоянке определяется по паспортным характеристикам двигателей, т/сут;

p_в – расход воды принимается равной 0,6 т/сут.

5. Расчет предварительного грузового плана.

Удельную грузовместимость судна получают из отношения его грузовместимости W к чистой грузоподъемности D_ч, м3/т:

ω =W/D_ч

ω =11408/ 6573,88 =1,73(м3/т).

Удельная грузовместимость не является строго постоянной величиной для каждого судна. Она изменяется в зависимости от его чистой грузоподъемности в данном рейсе. Кроме того, следует помнить, что при перевозках генеральных грузов удельную грузовместимость надо определять по киповой грузовместимости, а при перевозках навалочных грузов – по насыпной Последнюю часто называют грузовместимостью «в зерне». Таким образом, ω (омега) в формуле может иметь два значения, в зависимости от перевозимых грузов. Рассчитанное значение необходимо для определения статуса груза (легкий – тяжелый).

При расчете грузоподъемности необходимо учитывать транспортно-эксплуатационные характеристики груза, в том числе ограничения по высоте укладки. Если таких ограничений нет, то применяется следующий порядок расчета, представленный ниже.

5.1. Расчет предварительного грузового плана в варианте однородной загрузки

Если ω ≥ u, то груз тяжелый и количество груза к погрузке на судно Q_c (т) определится из расчета:

Ракушечник: 1.73 ≥ 0,6,

Q_c = 6573,88 (т).

Если ω_сг, то груз легкий и количество груза к погрузке на судно Qc (т) рассчитывается по формуле :

Q_c =W/u

Оборудование в ящиках: 1,73<2,5

Q_c =11408/2,5= 4563,2 (т).

5.2. Расчет предварительного грузового плана с учетом факультативного груза

При композитной загрузке при наличии «легкого» и «тяжелого» грузов при расчете количества груза к погрузке имеется возможность использовать как грузоподъемность судна, так и грузовместимость. Для расчета грузов к погрузке необходимо составить систему уравнений с двумя неизвестными:

D_ч =q_т + q_л

W=u_т * q_т + u_л * q_л

где:

q_т, q_л - количество «легкого» и «тяжелого» груза к погрузке, т.

q_т = (D_ч * u_л – W) / (u_л – u_т),

q_л = (W – D_ч * u_т ) / (u_л – u_т).

где q_т, q_л - количество «легкого» и «тяжелого» груза к погрузке, т.

q_т =(6573,88 *2,5-11408)/(2,5-0,6)=2645,63 т.

q_л =(11408-6573,88 *0,6)/(2,5-0,6)=3928,25 т.

Расчет распределение количества груза по трюмам представлен в пункте 5.3.

5.3. Распределение грузов по трюмам.

Таблица №8. Распределение грузов по трюмам.

Номер трюма (j)	Грузовместимость трюма, м³ (Wj)	Коэффициент соизмерения трюмов (kj)	Грузоподъёмность трюма в предстоящем рейсе, т (Qj)
1.	1647,04	0.16	1048
2.	3239,86	0.28	1840
3.	3246,92	0.28	1840
4.	3274,11	0.28	1840
Итого:	11408	-	6568

Табл.7 – “Распределение грузов по трюмам”

Расчет распределение количества груза по трюмам (q_i,т i={1,4}) выполняется пропорционально кубатуре грузовых помещений:

q_i = Q_c * W_i / W .

Однородная загрузка.

Ракушечник

q₁=6573,88 * 1647.04/11408=949,1 т. – Трюм № 1.

q₂=6573,88 *3239.86/11408=1866,97 т. – Трюм № 2.

q₃=6573,88 *3246.92/11408=1871,04 т. – Трюм № 3.

q₄=6573,88 *3274.11/11408=1886,71 т. – Трюм № 4.

Композитная загрузка

Ракушечник

q₁=2645,63 * 1647.04/11408=381,96 т. – Трюм № 1.

q₂=2645,63 *3239.86/11408=751,35 т. – Трюм № 2

q₃=2645,63 *3246.92/11408=752,99 т. – Трюм № 3.

q₄=2645,63 *3274.11/11408=759,3 т. – Трюм № 4.

Оборудование в ящиках

q₁=3928,25 *1647.04/11408=567,14 т. – Трюм № 1.

q₂=3928,25 *3239.86/11408=1115,62 т. – Трюм № 2.

q₃=3928,25 *3246.92/11408=1118,05 т. – Трюм № 3.

q₄=3928,25 *3274.11/11408=1127,41 т. – Трюм № 4.

6. Чертёж грузового плана
Для выполнения масштабного чертежа грузового плана используем миллиметровую бумагу масштаба А3.

При построении чертежа грузового плана и при дальнейших расчетах грузового плана нужно использовать следующую систему координат и правил знаков.

За центр координат принята точка пересечения плоскостей мидель-шпангоута, диаметральной (ДП) и основной (ОП).

За ось абсцисс OX – линия пересечения ДП и ОП. Положительное направление – в нос.

За ось аппликат OZ – линия пересечения ДП и плоскости мидель — шпангоута. Положительное направление – вверх.

За ось ординат OY – линия пересечения ОП и плоскости мидель-шпангоута. Положительное направление – на правый борт.

Правило знаков для дифферента: "+" – на нос; "-" – на корму.

Правило знаков для крена: "+" – на правый борт; "-" – на левый борт.

Правило знаков для изгибающего момента: "+" – палуба растянута, днище сжато, перегиб ;"-" – палуба сжата, днище растянуто, прогиб.

Правило знаков для перерезывающей силы: "+" – вниз по оси OZ; "-" – вверх по оси OZ.

В Информации об остойчивости грузовой план сухогрузного судна графически изображается на схематическом чертеже продольного разреза судна по диаметральной плоскости. Он может выполняться в более крупном масштабе по высоте и несколько меньшем по длине. Это может объясняться необходимостью обеспечить большую точность расчетов остойчивости по сравнению с расчетами дифферента.

Основной корпус в грузовой части разделяется на 4 грузовых трюма

длиной 15.6 м; 29.9 м, 29.9 м и 29.9 м



Рис.4. Схема трюмов.

Рис.5 .Размеры трюмов.



Рис.6.Данные описания трюмов судна типа «Гейдар Алиев».

На чертеже грузового плана изображены все помещения, используемые для перевозки грузов, размещения судовых запасов и балласта. Наносится, кроме того, сетка длин и высот, а сбоку и внизу даются шкалы для приближенного определения центров тяжести грузов. На каждом помещении указан его геометрический центр с координатами x и z и объем помещения в кубическим метрах. Иногда приводятся шкалы возвышений центра тяжести груза при частичном заполнении трюма. Такой чертеж значительно облегчает расчет грузового плана.

На основе произведенных расчетов составляется предварительный грузовой план, которым руководствуются при грузовых операциях. Он предназначен для графического показа размещения грузов.

На чертеже грузового плана, выполненного в масштабе, размещаем по трюмам расчетное количество груза.

Первый грузовой план составляется для однородной загрузки.

Второй грузовой план составляется для композитной загрузки из заданного и факультативного грузов.

7. Обеспечение остойчивости и дифферента

7.1. Расчет суммарных моментов

7.2. Расчет посадки и остойчивости

Находим значения z_g, x_g – аппликаты и абсциссы центра тяжести, м.



Таблица №9 .Гироскопические элементы.

Осадка	Водоизмещение =1,010т/м3	Водоизмещение =1,015 т/м3	Число тонн на 1 см осадки	Абсцисса центра тяжести	Абсцисса ЦТ площади ватерлинии	Аппликата поперечного метацентра	Момент дифферентующий на 1 см
4,60	9260,1	9378,4	22,40	-0,41	-3,33	7,52	249,01

Рис.7. Элементы начальной остойчивости.

Находим значения z_g, x_g – аппликаты и абсциссы центра тяжести, м.



Однородная загрузка: Z_g=3,3618 м.

Композитная загрузка: Z_g= 5,2383 м.



Однородная загрузка: X_g =-1,482 м.

Композитная загрузка: X_g = -1,494 м.

По таблице 7. Из справочника «Информации об остойчивости», исходя из известного значения полного водоизмещения D, находим:

• 
  Среднюю осадку d, м.
  
• 
  Аппликату поперечного метацентра Z_m , м.
  
• 
  Момент, дифферентующий на 1 см MTC, тм/см.
  
• 
  Абсцисса центра величины Х_c , м.
  
• 
  Абсцисса ЦТ ватерлинии Х_f, м.
  

Таблица №10.Таблица контроля остойчивости.

Осадка d	Допустимая МЦ высота, м
	hmin
	Генеральный груз		Груз УПО 0,20 м3/т		Контейнеры		Лес
	Без облед.	С облед.	Без облед.	С облед.	Без облед.	С облед.	Без облед.	С облед.
4.60	1.599	1.599	2.937	2.937	1.864	1.864	1.174	1.174

Расчет посадки и начальной остойчивости производится в следующей последовательности:

Определяется метацентрическая высота h, м.

h = Z_m - Z_g

Однородная загрузка: h=7,52-3,3618=4,1582 м.

Композитная загрузка: h=7,52-5,2383=2,2817 м.

Рассчитывается дифферентующий момент M_диф

M_диф = ƩM_x –D * X_c ,

Однородная загрузка: M_диф= -13896,434- 9378,4*-1,482=-312,0541 т-м

Композитная загрузка: M_диф=-14012,213-9378,4*-1,494=-359,4312 т-м

где ƩM_x - момент относительно миделя, т-м.

1. 
   Рассчитывается дифферент t, м.
   

t = M_диф / ( 100 * MTC ),

где МТС - момент дифферентующий на 1 см, т-м

Однородная загрузка:

Композитная загрузка: 

2. 
   Рассчитывается осадка носом d_н , м
   

d_н = d + t * (0,5 - Х_f / L),

где Х_f - абсцисса ЦТ площади ВЛ, м;

L – длина судна, м.

Однородная загрузка: d_н=4,6+(-0,0125) = 4,593 м.

Композитная загрузка: d_н=4,6+(-0,0144) = 4,592м.

3. 
   Рассчитывается осадка кормой d_к , м.
   

d_к = d - t * (0,5 + Х_f / L)

Однородная загрузка: d_к =4,6-(-0,0125) = 4,606 м

Композитная загрузка:d_к =4,6-(-0,0144) =4,607 м

4. 
   Рассчитывается осадка на миделе d, м.
   

d = ( d_н + d_к ) / 2

Однородная загрузка: d = м.

Композитная загрузка:d = м.

Остойчивость судна удовлетворяет требованиям "Правил", если расчетное значение метацентрической высоты h больше допустимого h_min .

Оптимальная метацентрическая высота выбирается в зависимости от типа судна, его мореходных качеств, состояния погоды и эксплуатационных задач. Ориентировочные значения метацентрических высот указаны на рис.8.



Рис.8 .Диапазоны метацентрических высот по типам судов.

Дифферент судна существенно влияет на его ходовые и маневренные качества Судну следует стремиться придать оптимальный для него дифферент, обеспечивающий максимальную скорость и хорошую управляемость. От дифферента зависит всхожесть судна на волну и заливаемость палубы.
8. Проверка общей и местной прочности

Удельная нагрузка на перекрытия судна лимитируется их прочностными свойствами и должна быть известна из паспортных данных судна.

Для т/х «Г.Алиев»: количество груза в трюме 1 не должно превышать 1933 т, в трюме 2 – 3907 т, в трюме 3 – 3907 т, в трюме 4 – 3943 т. Предельно допустимая нагрузка на люковые закрытия трюма 1 равна 1,75 т/м², трюмов 2, 3, 4 – 1,30 т/м². Лес, перевозимый на палубе, должен быть надежно закреплен во избежание сдвига в штормовую погоду. Высота штабеля леса на люковых крышках – 2,50 м. Из вышеперечисленных параметров следует, что местная прочность допустима норме.

Общую прочность корпуса проверяют путём сравнения наибольших изгибающих моментов в районе миделя c нормативной величиной допускаемого изгибающего момента . Приближенно, но с достаточной для практических целей точностью, значение изгибающего момента можно определить по формуле.

Мтв – изгибающий момент на тихой (спокойной) воде, тм.

Мтв Мо Мр Мс ,

где

Мо – изгибающий момент на миделе судна в порожнем состоянии;

Мр – изгибающий момент от масс грузов и запасов;

Мс – изгибающий момент на миделе от сил поддержания на спокойной воде.

Мтв Мо Мр Мс , Однородная загрузка: Мтв (-6948,217)- -14228,097 т-м Композитная загрузка: - 51717,63= -14285,987 т-м

где Мо – изгибающий момент на миделе судна в порожнем состоянии;

Мр – изгибающий момент от масс грузов и запасов;

Мс – изгибающий момент на миделе от сил поддержания на спокойной воде.



Рис.9 .Допускаемые величины изгибающих моментов для состояния

в море т/х «Г.Алиев».

Изгибающий момент на миделе судна в порожнем состоянии.

Мо ko Do L , Однородная загрузка: Мо 0,125 2653 т-м Композитная загрузка: Мо 0,125 2653 т-м

где ko – коэффициент учитывающий расположение машинного отделения (k_o = 0,125);

Do – вес судна порожнём;

L – длина между перпендикулярами (расчётная, конструктивная).

Изгибающий момент от масс грузов и запасов

Изгибающий момент на миделе от сил поддержания на спокойной воде .

Мс 0,5 kс Dч L Однородная загрузка: Мс 0,5 0,11742 51717,63 т-м Композитная загрузка: Мс 0,5 0,11742 134=51717,63 т-м

гдеkс – коэффициент учитывающий общую полноту судна.

kс 0,0315 0,0895 =0,11742 у.е.

где – коэффициент общей полноты ( 0,96).

Мр ,

где: – массы партий грузов и запасов в тоннах;

– отстояние центров тяжести партий грузов и запасов от миделя.

Знаки при вычислении Мр не учитываются.

Изгибающий момент на миделе от сил поддержания на спокойной воде .

Однородная загрузка: Мр -13896,434=-6948,217 т-м

Композитная загрузка: Мр -14012,213=-7006,1065 т-м
Заключение

Целью курсового проекта было закрепление полученных теоретических знаний и приобретение практических навыков организации и оформления грузовых работ.

В выполненной курсовой работе выполнено распределение заданных грузов по грузовым помещениям с условием соблюдения общей и местной прочности корпуса судна, с выходом на допустимый запас плавучести (надводного борта) судна, при условии использования всего объёма грузовых помещений, а также придания судну необходимой посадки (заданного дифферента) и лимитирующей остойчивости груженого судна.

Курсовая работа является типовым примером решения конкретной практической задачи по расчету рациональной загрузки судна в реальных условиях морского судоходства.
Список используемой литературы:

1. 
   Фомин Е.И. Грузовой план судна: Методические рекомендации по выполнению курсовой работы. МГАВТ, Москва 2016 г.
   
2. 
   Колесников О.Г. Грузовой план судна: Методические рекомендации. Альтаир-МГАВТ, Москва 2014 г.
   

Приложение