методические указания тус. Методические указания. Методические указания для курсового проектирования по дисциплине Теория и устройство судна
 Скачать 1.48 Mb.
|
|
ФГБОУ ВО СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА КАФЕДРА ТЕОРИИ И УСТРОЙСТВА КОРАБЛЯ Лебедев О.Ю. Титов М.А. МОРЕХОДНЫЕ КАЧЕСТВА СУДНАМетодические указания для курсового проектирования по дисциплине «Теория и устройство судна» для обучающихся по направлению подготовки 26.05.05 «Судовождение» Новосибирск 2017 УДК 629.12 Лебедев О.Ю., Титов М.А. Мореходные качества судна. Методические указания для курсового проектирования по дисциплине «Теория и устройство судна». Новосибирск, Сибирский госадарственный университет водного транспорта, 2017. Рекомендована кафедрой ТУК для использования в учебном процессе на очном и заочном отделениях для студентов судоводительской специальности. Приведена методика расчета мореходных качеств судов, включающая в себя задачи по важнейшим разделам курса «Теории устройства судна», определяющих плавучесть, остойчивость, прочность, ходкость и мореходность судна, а также квалифицированная оценка их с позиций требовании Правил Российского Речного Регистра. Введение Курсовой проект по дисциплине «Теория и устройство судна и его техническое обслуживание» включает в себя задачи по важнейшим разделам курса и позволяет получить практические навыки и знания для грамотного расчета основных параметров, определяющих плавучесть, остойчивость, ходкость, прочность и мореходность судна и квалифицированной оценки их с позиций требований Правил Российского Речного Регистра (РРР), решения практических задач эксплуатационного характера по выбору рационального грузового плана и балластировки судна, определению экономической скорости хода, а также задач, связанных с обеспечением живучести судна в аварийных ситуациях. Решение большинства из перечисленных задач основывается на материалах, содержащихся в судовой документации, наличие которой на борту обязательно. Таким образом, выполнение большинства разделов курсового проекта моделирует некоторые профессиональные функции, исполняемые лицами комсостава экипажа грузового судна смешанного «река-море» плавания. Настоящее пособие содержит варианты индивидуальных заданий на курсовое проектирование, материалы справочного характера по серийным судам, образцы необходимой при расчетах документации, ссылки на соответствующие разделы и статьи РРР, расчетные формулы и краткое описание методик, рекомендуемых для решения тех или иных задач, а также определяет последовательность выполнения курсового проекта и порядок оформления пояснительной записки. В конце приведен список литературы, пользование которой при работе над проектом абсолютно необходимо. 1 Содержание курсового проекта, порядок оформления, представления и защиты Студенту предлагается для одного из серийных грузовых судов смешанного плавания по индивидуально заданному грузовому плану решить вопросы по рациональному размещению грузов на судне и его балластировке для обеспечения наилучших параметров посадки, с одновременным контролем начальной остойчивости судна и прочности корпуса; проверить соответствие остойчивости судна требованиям Правил РРР по основному критерию, с построением диаграмм остойчивости и определению действующих и допускаемых кренящих моментов; определить параметры свободной качки судна и на штормовых диаграммах выделить зоны опасных, по условиям качки, курсовых углов, рассчитать параметры посадки и остойчивости судна в аварийной ситуации, связанной с затоплением части корпуса, и определить меры по обеспечению живучести корабля, рассчитать и построить ходовые характеристики судна, позволяющие оперативно решать вопросы по определению скорости хода, расчету ходового времени и потребного запаса топлива на рейс. В соответствии с изложенным, курсовой проект состоит из шести разделов со следующими наименованиями: - расчет параметров посадки и остойчивости судна в грузу и в балластном пробеге; - контроль прочности корпуса; - проверка остойчивости судна по правилам РРР; - расчет непотопляемости; - определение характеристик качки судна, опасных курсовых углов и скоростей хода; - расчет и построение ходовых характеристик судна. Курсовой проект оформляется в виде пояснительной записки на листах белой бумаги форматом А4 (297х210 мм), в соответствии с ГОСТ 2.105-79. Графики и диаграммы, входящие в записку, выполняются с соблюдением правил технического черчения на миллиметровке. Все используемые в расчетах образцы судовой документации, приведенные в настоящем пособии, должны быть скопированы в пояснительной записке. Порядок изложения материалов курсового проекта должен соответствовать приведенному выше содержанию так же, как и наименование разделов. В начале пояснительной записки приводится индивидуальное задание и все материалы справочного характера по заданному судну. Каждый раздел предваряется перечнем всех используемых в этой части проекта исходных данных, а заканчивается анализом полученного решения и выводами. Форма расчетных таблиц и графических материалов не должна отличаться в худшую сторону от образцов, приведенных в этом пособии. Вычисления должны содержать расчетную формулу в общем виде, затем численные значения входящих в нее величин и результат с обязательным указанием размерности. Точность любых вычислений – до «третьего знака», т.е., любое число должно содержать три значащих цифры после запятой. Расчет параметров посадки и начальной остойчивости. Распределение грузов по отсекам и балластировка судна Предназначенные к перевозке грузы, определенные индивидуальным заданием, следует рационально распределить в трюмах и на палубе корабля с тем, чтобы при минимально необходимой балластировке обеспечит наилучшие параметры посадки и начальной остойчивости, максимально возможный запас плавучести и благоприятные характеристики качки. При этом следует стремиться к удовлетворению следующих требований: - средняя осадка в рейсе не должна превышать расчетную, т.е.  ;- осадка носом не должна превышать осадку кормы, т.к.  ;- из условия отсутствия слеминга осадка носом должна быть достаточной (согласно правил РРР осадка носом должна быть больше 1,4 м при всех состояниях загрузки судна); - осадка кормой должна обеспечивать достаточное погружение винта (Dв – диаметр винта, м), т.е.  ;- поскольку суда смешанного плавания обычно располагают избыточной начальной остойчивостью, следует стремиться к уменьшению значения начальной поперечной метацентрической высоты для более плавной качки судна на волнении. При размещении грузов, определении потребных объемов грузовых помещений и координат центров тяжести грузов можно руководствоваться следующими рекомендациями: - большие массы грузов размещать в центральных трюмах; - контейнеры и лесные грузы целесообразно размещать на крышках люков (на палубе), используя для этого площадь, примерно равную 0,4 площади открытой палубы; - соотношение между массой и объемом груза устанавливается удельно-погрузочным объемом , при этом  ;На эпюре емкостей следует отметить уровни грузов в трюмах и снять соответствующие координаты центров тяжести помещений  и  ;Контуры палубного груза изобразить на эпюре и снять координаты центров тяжести грузов. Дальнейший расчет целесообразно вести в табличной форме (таблица 1). Таблица 1 – Расчет координат и статических моментов грузов
По табличным данным следует рассчитать координаты центра тяжести дедвейта  и  и координаты центра тяжести судна с грузом без балласта -  и  по следующим выражениям: ;  ; ; .Для судна с весовым водоизмещением  определяются параметры посадки в следующем порядке:по грузовому размеру  по кривым элементов плавучести определяется средняя осадка судна в грузу без балласта -  ;для этого значения с кривых элементов плавучести снимаются значения  и ;подсчитываются угол дифферента  и осадки оконечностей по выражениям ,где  - продольная метацентрическая высота. ; ;Если полученные параметры посадки не удовлетворяют приведенным выше условиям, следует исправить их, прежде всего, перераспределяя груз на судне (если это возможно) или принимая балласт. Далее подсчитываются значения начальной поперечной метацентрической высоты  , где величины  и  снимаются с кривых элементов плавучести и коэффициент поперечной остойчивости .Расчет посадки судна при балластном пробеге принципиально ни чем не отличается от рассмотренного выше. Используя таблицу данных по танкам и цистернам и полагая все емкости заполненными, определяют параметры посадки и характеристики остойчивости, используя те же соотношения величин. Расчеты сводят в таблицу 2. Таблица 2 – Расчет судна в балластном пробеге
 ;  ; ;  ; ; ; , . ; ; , .Здесь все величины снимаются с кривых при осадке, соответствующей водоизмещению судна в балласте -  ;В конце раздела следует поместить результаты расчетов в следующей форме: Судно в грузу: Осадка средняя  Осадка оконечностей   Аппликата ц.т.  Поперечная метацентрическая высота  Коэффициент остойчивости  Судно в балласте: Осадка средняя  Осадка оконечностей   Аппликата ц.т.  Поперечная метацентрическая высота  Коэффициент остойчивости  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
