Курсовой бланк. тус курсовой бланк. Расчет объемного водоизмещения и координат центра величины
 Скачать 153.5 Kb.
|
|
Судно типа : ________________ Расчет объемного водоизмещения и координат центра величины Осадка : Тн = м. , Тк = м. L = м. ΔL= Объемное водоизмещение судна плавающего с дифферентом, вычисляется по формуле : V = ΔL Σисп ωι, где L - расчетная длина судна, м. ΔL – L /10 – теоретическая шпация , м.. ωι- погруженная часть ι шпангоута, м². ι – номер шпангоута V = м³. Абсцисса центра величины судна, плавающего с дифферентом, рассчитываются в табличной форме, по выражению : Х с = ΔLΣисп ι(ωι – ι’) Σисп ωι Х с = м.
1Расчет посадки судна при погрузкеДано : УПО(μ) = м³/т Средний уровень загрузки трюма от настила двойного дна: Тр № = м, Тр № = м, По чертежу размещения грузов на судне (Прил. 1) Определяем центры объемов, объемы и абсциссы центров масс, принятых на судно грузов. Для полной загрузки : тр № f = м³ , с = м., х = м. Тр № f = м³, с = м., х = м. Ргр в тр № = f /μ = / = т. Ргр в тр № = f/μ = / = т.
По диаграмме осадок определяем Тн и Тк
Для загрузки 50% : тр № f = м³ , с = м., х = м. Тр № f = м³, с = м., х = м. Ргр в тр № = f /μ = / = т. Ргр в тр № = f/μ = / = т.
По диаграмме осадок определяем Тн и Тк
2Расчет посадки после перемещения грузаОпределяем возвышения ЦТ переносимого груза до (Zo) и после (Z1) переноса груза Zo = м. , Z1 = м. Рг = т. Определяем коэффициент продольной остойчивости Кψ Кψ = D * Нm, Где D – водоизмещение в грузу, т. Нm = R+Zc – Zg Значения R и Zc находим по кривым плавучести и начальной остойчивости, Zg находим по расчетам из предыдущего раздела. R= м. Zc= м. Hm = Кψ = Определяем коэффициент продольной остойчивости после перемещения груза К’ψ = Kψ – Pг(Z1-Zo) = Определяем угол дифферента tgψ = Pг(Х1 – Хо) = К’ψ Хо и Х1 – абсциссы центра масс груза Рг до и после переноса. Определяем осадки носом и кормой Тн’ = Тн +(L/2 – Xf ) tgψ = м. Тк’ = Тк - (L/2 + Xf ) tgψ = м. Xf = центр тяжести площадей действующей ватерлинии, м. 3Проверка остойчивости суднаОпределяем водоизмещение судна в грузу: Dг = D + n конт Р конт = т. , где D- водоизмещение судна без контейнеров т. n конт – число контейнеров Рконт – масса одного контейнера По водоизмещению из таблицы кривых плавучести выбираем Тср. Тср = Тн =Тк = _____м. Мz = D Zg + n конт Р конт Zg конт = тм. Где zg – возвышение центра массы судна над основной плоскостью. Zg конт – возвышение цт контейнера над ОП Zg конт = Н +h лз + hконт/2 = м. Определяем возвышение центра массы судна с контейнерами над основной плоскостьюZg Zg = Mz = м. Dг Определяем площадь парусности S S = Sнпк + 1,05 L Нi +n’конт lконт hконт , где Sнпк – площадь парусности надпалубных конструкций, м/кв Hi – высота надводного борта, м. lконт, hконт – длина и высота контейнеров , м. S = м² Определяем возвышение центра парусности над основной плоскостью, м Zп = Sнпк Zнпк + 1,05 LHi(Тср + Нi/2) + n’конт l конт hконт Zgконт S Zп = м. Определим приведенное плечо кренящей пары , м. при динамическом действии ветра на судно Z = ZТ + a1a2T Где ZТ – возвышение центра парусности над плоскостью действующей ватерлинии, м. a1 и a2 – поправочные коэффициенты выбираем из табл Речного Регистра. Т – средняя осадка Возвышение центра парусности zт, м, над плоскостью действующей ватерлинии (при средней осадке Т): ZТ = Zп – Т = ,
Z = м. Определяем метацентрическую высоту r = м Zc = м. hm = Zc +r – Zg = м. Расчет динамически приложенного кренящего момента от давления ветра: Мкр = 0,001 Р Z S (кНм) Где: P давление ветра (Па) выбираем из табл. Речного Регистра S - площадь парусности судна (м/кв)
Mкр = кН м Расчет амплитуды качки θm (град) Определим частоту качки по формуле m = m1 m2 m3 где m1 = mo/√ho – характеризует частоту собственных колебаний судна (на тихой воде) m0 = f (n1) , где n1 = (h0 /³√D) /(Zg/B) = h0 – метацентрическая высота без учета поправки на свободные поверхности жидкости из табл. Речного Регистра по n1 находим mo =
m1 = /√ = Множитель m2 = f(В/Т) , В/Т = По табл. Речного Регистра находим m2
m2 = Множитель m3 = f() , где – коэфф. полноты водоизмещения табл. Речного Регистра находим m3
m3 = m = из табл. Речного Регистра находим θm = f(m)
θm = град По плану мидель- шпангоута определяем угол заливания = град. Для расчетов принимаем зачение 0,8 от этого угла θзал = грд. | | | | | | | | | ДП План мидель-шпангоута М1:100 Определение опрокидывающего момента по диаграмме статической остойчивости По hm и Dг входим в универсальную диаграмму остойчивости, находим плечи статической остойчивости, строим диаграмму статической остойчивости и находим l доп.
По плечам статической остойчивости рассчитываем таблицу плеч динамической остойчивости
По диаграммам статической и динамической остойчивости определяем lдоп 1 и lдоп 2 lдоп 1 = м lдоп 2 = м определяем предельно допустимый момент по опрокидыванию. Мдоп 1 = gDг l доп , где g =9,81 ускорение силы тяжести Мдоп1 = (кН м) определяем предельно допустимый момент по заливанию Мдоп = gDг l доп2 Мдоп2 = (кН м) Проверяем основной критерий (критерий погоды ) Мкр < или = М доп1 Мкр < или = М доп2 Проверка остойчивости по диаграмме моментов масс Мz = (кН м) hm = м. из диаграммы выбираем Mz доп. и hm доп. Mz доп.= (кН м) hm доп.= м. т.к Mz доп > Mz и hm доп < hm , то остойчивость считается достаточной. 5 Балластировка судна для ремонта на плаву Так, как в нашем случае угла крена нет, то Тхо = Тхо дп Тхо дп – осадка в ДП, м. Уп – ордината объекта ремонта, м. Θo – заданный начальный угол крена Тхо дп = Тк +(L/2 + хп) (Тн – Тк)/L Тхо дп = м. Тср = (Тн +Тк)/ 2 = м. По Тср по кривым элементов плавучести и остойчивости находим Vo = м/куб, R = м. r = м. Zc= м. Т.к плотность воды = 1,0 то D =V = т. Рассчитываем начальную поперечную метацентрическую высоту: h = r + Zc – Zg = м. Принимаем решение заполнить балластные цистерны № Рассчитываем водоизмещение судна после приема балласта: Di = Di-1 + Pбi = т. Di –1 – водоизмещение до принятия данного балласта , т. С кривых плавучести и начальной остойчивости по V определяем: Тср = м. r = м. R= м. Zc= м. Xf = м. Определяем ΔТ = Тi – Тi-1 = м. Ti –1 – средняя осадка до принятия балласта Определяем изменение осадки в плоскости расположения объекта из-за возникшего дополнительного дифферента, м. ΔТψ х = (хп – хfi) Рбi (хбi – хfi) /Di Hmi ΔТψ х = м. Определяем осадку в районе объекта ремонта: Тхj = Тхi-1 + ΔТ + ΔТψx Тх = м. Рассчитываем поперечную метацентрическую высоту: hi = hi-1 + Pбi/Di (Тi-1 + T/2 – hi-1 – Zбi) hi-1 – метацентрическая высота до принятия балласта, м. hi = м. Так, как не удалось выйти на нужную осадку принимаем решение принять балласт в балластные танки № Рассчитываем водоизмещение судна после приема балласта: Di = Di-1 + Pбi = т. С кривых плавучести и начальной остойчивости по V определяем: Тср = м. r = м. R= м. Zc= м. Xf = м. Определяем ΔТ = Тi – Тi-1 = м. Определяем изменение осадки в плоскости расположения объекта из-за возникшего дополнительного дифферента, м. ΔТψ х = (хп – хfi) Рбi (хбi – хfi) /Di Hmi ΔТψ х = Определяем осадку в районе объекта ремонта: Тхj = Тхi-1 + ΔТ + ΔТψx Тх = м Рассчитываем поперечную метацентрическую высоту: hi = hi-1 + Pбi/Di (Тi-1 + T/2 – hi-1 – Zбi) hi = м. Вывод : так как асциссы ЦТ других балластных танков располагаются в корму от плоскости мидель шпангоута и при их заполнении будут увеличивать осадку на корму, то путем принятия балласта решение задачи не может быть достигнуто. 6 Приближенная оценка общей прочности судна при различных условиях загрузки Изгибающий момент в миделевом сечении судна на тихой воде при любой загрузке определяется по приближенной формуле, кНм Мтв = М1 + М2 + М3 - М4 Где: М1 = 0,5 К1gР1L – составляющая изгибающего момента от веса корпуса судна с оборудованием, кНм К1 = 0,295 б ¼ б – коэффициент общей полноты судна б = V1/LBTi , где Vi – объемное водоизмещение судна L,B – расчетная длина и ширина судна Р1 – масса судна порожнем без ЭУ и оборудования МО М2 = 0,5 К2 g Р2 – составляющая изгибающего момента от веса энергетической установки и оборудования МО, кНм К2 – коэффициент влияния положения МО, принимаемый равныммодулю относительного отстояния (Хмо/L) ЦТ МО от миделя судна Р2 – масса ЭУ с оборудованием М3 = 0,5 g Σрixi – составляющая изгибающего момента от грузов, входящих в дедвейт, кНм gΣрixi – арифметическая сумма моментов всех грузов, входящих в дедвейт и расположенных в нос и в корму относительно миделя, кНм Рi – масса груза, входящего в дедвейт, т. в том числе: Ргi – масса груза в i грузовом помещении т. Рз – масса судовых запасов т. Рк – масса команды т. Хi – отстояние от миделя ЦТ составляющих нагрузки, м. М4 = К4 D L – составляющая изгибающего момента от сил поддержания на тихой воде, кНм К4 – коэффициент, определяемый в зав-ти от коэффициента общей полноты судна б, соответствую.щего рассматриваемому состоянию загрузки судна К4 = 0,0315 + 0,088 б – для балластного состояния и процесса погрузки-выгрузки К4 = 0,0315 + 0,0895б – для положения судна в грузу Di – весовое водоизмещение судна, кН В нашем варианте погрузка производится одним краном в тр №4 и 3 Разделим процесс погрузки на 3 этапа: 1 этап – загружен полностью тр. № 2 этап – загружен тр. № и тр. № 3 этап – загружены полностью тр. № и № по чертежу размещения грузов определяем f тр № = м/куб f тр № = м/куб 1 этап Расчет изгибающего момента в миделевом сечении судна на тихой воде при L= м. , Di = кН. , бi =
Тср = м. б = К1 = К2 = К4 = 2 этап Расчет изгибающего момента в миделевом сечении судна на тихой воде при L= м. , Di = кН. , бi =
Тср = м. б = К1 = К2 = К4 = 3 этап Расчет изгибающего момента в миделевом сечении судна на тихой воде при L= м. , Di = кН. , бi =
Тср = м. б = К1 = К2 = К4 = Результаты вычислений сведем в таблицу:
М пр мах = М пер мах = | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||