Теория устройства судна. ТУС курсовик. Техническое задание 1
 Скачать 0.53 Mb.
|
 
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ Расчитать посадку, остойчивость и непотопляемость судна в процессе эксплуатации.
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНИКО - ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СУДНА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСАДКИ И КОНТРОЛЬ ПЛАВУЧЕСТИ СУДНА 1.1 Тип судна: большой автономный траулер типа "Горизонт" 1.1.1. Назначение судна: лов рыбы донным и пелагическим тралом в отдельных районах мирового океана в условиях автономного или экспедиционного промысла, заморозка обработанной или неразделанной рыбы, переработка непищевого прилова и отходов рыбообработки на кормовую муку и технический жир, выработка рыбных консервов и полуфабриката медицинского жира, хранение продукции, сдача ее на транспортные суда или транспортировка продукции в порт. 1.1.3. Район плавания: неограниченный 1.1.4. Главные размеры: длина наибольшая - 112,3 м, длина между перпендикулярами - 100 м, ширина - 17,3 м, высота борта до верхней палубы - 12,22 м,высота борта до главной палубы - 9,2 м 1.1.5. Водоизмещение: порожнем - 4800 т, наибольшее - 9260 т 1.1.6. Осадка: Носом: порожнем - 4,46 м , в грузу - 6,63 м Кормой: порожнем - 5,24 м , в грузу - 6,6 м 1.1.7. Грузоподъемность: мороженая рыба - 2047,7 т, консервы - 1905,6 т 1.1.8. Сведения о непотопляемости: непотопляемость обеспечивается при затоплении одного отсека 1.1.9. Данные по грузовому устройству: количество грузовых стрел - 8 шт., грузоподъемность - 5/3 т 1.1.10 Данные по трюмам: трюм №1 - 749 т, трюм №3 - 1658 т, трюм №4 - 459,2 т Общий объем: трюм №1 - рыба - 3949,2 т, трюм №1 - консервы -3800,2 т 1.1.11 Мощность главного двигателя, тип двигателя: дизель, 6WDS48/42 AL - 2, мощность: 2*2650(3600) кВт 12. Численность экипажа 115 чел. «Состояние загрузки судна» Таблица №1 Состояние загрузки
1.2 Определяем значения статических моментов грузов относительно основной плоскости: MZi = pi· zi, (1.1) где Mz - статический момент относительно диаметральной плоскости, тм; MXi = pi · xi, (1.2) где Mx - статический момент относительно плоскости мидель-шпангоута, тм; p - вес каждого груза, т; z - аппликата цента тяжести каждого груза, м; x - абсцисса центра тяжести каждого груза, м; Суммируя Mzi и Mxi, определяем величины статических моментов относительно основной плоскости: Mz= pi · zi; (1.3) Mz = 40407,99тм; И относительно плоскости мидель-шпангоута: Mx = pi · xi; (1.4) Mx = -10865,58тм; 1.2.1 Находим суммарное водоизмещение: P = Pо+ p (1.5) P = 6938,98т; 1.2.2 Находим координаты центра тяжести судна: Zg = Mz / P, (1.6) где Zg – аппликата цента тяжести; Zg = 40407,99/ 6938,98= 5,82 м; Xg = Mx / P, (1.7) где Xg – абсцисса центра тяжести, м; Xg = -10865,58 / 6938,98= -1,57 м; Определяем осадки носом и кормой судна dн и dк по диаграмме осадок dн = 4,4 м; dк = 7,1 м; dср =(dн + dк ) / 2, (1.8) где dср – средняя осадка носом и кормой, м; dср = (4,4+7,1) / 2 = 5,75 м; Принимаем dср = 5,75 м 1.2.3.1 Определяем дифферент судна: d = dн – dк, (1.9) где d – дифферент судна, м; d = 4,4 – 7,1 = - 2,7 м; (дифферент на корму); Определяем вес груза Р1, который может быть принят дополнительно на судно без нарушения нормативных требований Регистра (по грузовой шкале). Определяем вес судна при посадке по летнюю грузовую ватерлинию P1 = Pлгв – P (1.10) где Pлгв – суммарное водоизмещение судна по летней грузовой ватерлинии; Pлгв = 9260 т; P1 = Pлгв – P = 9260 - 6938,98 = 2321,02 т; Определяем изменение осадки судна при входе в порт с пресной водой (1 = 1,000 т/м3) , учитывая, что перед входом в порт 2 = 1,025 т/м3 d = ( 2 - 1 ) ·V / (S · 1), (1.11) где d – изменение осадки; Площадь действующей ватерлинии S определяем из гидростатических кривых по значению dср. S (4) = (82,5*50) / 3 = 1375 м2 Объемное водоизмещение V = P/2 = 6938,98/1,025=6769,7 м3 Изменение средней осадки d = ((1,025 – 1,000) * 6769,7 / (1,000 * 1375)) = +0,123 м. 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА. КОНТРОЛЬ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА ПО КРИТЕРИЯМ РЕГИСТРА 2.1 Используя величины Zg и dср, находим аппликату метацентра Zm и поперечную метацентрическую высоту h. h = Zm - Zg; (2.1) Из гидростатических кривых по dср находим значение Zm (12) = (107*0,2) / 3 =7,13 м; h = 7,13 – 5,82 = 1,31 м; 2.2 Для построения диаграммы статической остойчивости в заданном случае нагрузки определяем значения плеч статической остойчивости l при различных углах крена. Используем универсальную диаграмму статической остойчивости. Таблица 2 Построение ДСО.
 Угол крена Рисунок 2.1 - Построение ДСО 2.3. Учитывая, что диаграмма динамической остойчивости является интегральной кривой по отношению к диаграмме статической остойчивости, построение ее можно выполнять, используя приближенный способ интегрирования по правилу трапеций. В соответствии с этим правилом плечо динамической остойчивости для любого угла крена вычисляется по формуле: lдин= / 2 · (l0 + 2 · l1 + 2 · l2 + … + 2 · ln-1 + ln ), (2.2) где ∆  - интервал между ординатами диаграмм статической и динамической остойчивости (как правило, ∆ = 0,175 рад, что соответствует 10°); - плечи статической остойчивости при углах крена 0°,10°, 20° и т.д.Результаты расчетов заносим в Таблицу 3. 1) lдин10o = 0,174 / 2 · 0,25 = 0,022 (м*рад) 2) lдин20o = (0,25 + 0,58)· 0,174/2 + 0,022 = 0,094 3) lдин30o = (0,58 + 1,03)· 0,174/2 + 0,094 = 0,234 4) lдин40o = (1,03 + 1,53)· 0,174/2 + 0,234 = 0,457 5) lдин50o = (1,53 + 1,83)· 0,174/2 + 0,457 = 0,749 6) lдин60o = (1,83 + 1,91)· 0,174/2 + 0,749= 1,074 7) lдин70o = (1,91 + 1,85)· 0,174/2 + 1,074 = 1,401 8) lдин80o = (1,85 + 1,76)· 0,174/2 + 1,401= 1,715 9) lдин90o = (1,76 + 1,71)· 0,174/2 + 1,715= 2,017 Таблица 3. Построение ДДО
По данным таблицы 3 строим диаграмму динамической остойчивости.  Рисунок 2.2 - Построение ДДО 2.4 Требования к критерию погоды К. 2.4.1 Остойчивость судна считается достаточной по критерию погоды К, если соблюдено условие: K = a / b 1.0 (2.3) Плечо статического ветрового кренящего момента вычисляется по формуле: lw1= p · A · Zv /(1000*g*P), (2.4) где  - величина давления ветра на квадратный метр площади парусности, Па (Н/м2); - площадь парусности, м2, проекции всех сплошных стенок и поверхностей корпуса, надстроек и рубок судна на диаметральную плоскость, проекции мачт, вентиляторов, шлюпок, палубных механизмов, палубных грузов и т.д.(  , где 1,02 - коэффициент, учитывающий выступающие части и такелаж, Si- площадь парусности отдельного контура,);  - плечо парусности, м, принимаемое равным измеренному по вертикали расстоянию от центра площади парусности , до центра площади проекции подводной части корпуса на диаметральную плоскость, или, приближенно до середины осадки судна. 2.4.2. Определяем площадь парусности и аппликату центра парусности используя чертеж « Боковой вид №1 ». Таблица 4  Расчет площади парусности
(2.5) где Si - площадь каждого элемента площади парусности корпуса судна, м2; zi - аппликата центра тяжести этого элемента, м. Площадь парусности A = 1,02*Si A = 1471,1· 1,02 = 1500,5 м2; Аппликата центра тяжести площади парусности  = 20970,9 / 1500,5 = 13,96 м;(2.6) Определяем p по таблице 2.1.4.1-2 из Регистра. P = 504 Па ; 2.4.4 Определяем плечо парусности Zv: Zv = Zп - dср / 2 (2.7) Zv= 13,96 – 5,75 / 2 = 11,08 м; Находим плечо статического ветрового кренящего момента lw1 lw1= p · A · Zv /(1000gP), lw1= 504*1500,5 *11,08 / (1000*9.81*6938,98)= 0,123 м 2.4.6 На накрененное судно динамически действует порыв ветра, которому соответствует плечо динамического кренящего момента lw2. Кренящее плечо lw2 определяется по формуле: lw2= 1.5*lw1 (2.8) lw2 = 1.5*0,125 = 0,185 м 2.4.7 Определим амплитуду качки судна с круглой скулой 1r: 1r=109 k Х1 Х2  (2.9)где k - коэффициент учитывающий влияние скуловых и брусковых килей. Для нашего случая k = 1. 2.4.7.1 По таблице 2.1.5.1-1 находим Х1: В / dср = 17,3/5,75=3,01 В- ширина судна, м. dср- средняя осадка судна, м. по этому значению найдем что Х1 = 0,9 2.4.7.2 По таблице 2.1.5.1-2 находим Х2: CB = V / ( L * B * dср) (2.10) V = 6938,98 / 1,025 = 6770 м3 CB = 6770 / (100 * 17,3 * 5,75) = 0,68 где CB – коэффициент общей полноты корпуса судна; L –длина судна, м; B – ширина судна, м; dcp – средняя осадка судна, м. X2 = 0,98 2.4.7.3 Определяем параметр r:  (2.11)r = 0,73 + 0,6 (5,82 - 5,75) / 5,75 = 0,74 значение r не должно приниматься больше 1; 2.4.7.4 Определим множитель S по таблице 2.1.5.1-3:  (2.12)где,  h– исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов);  - длина судна по ватерлинии.с = 0,373 + 0,023( 17,3/5,75) - 0,043(108,7/100) = 0,395  По данному значению T найдем что S = 0,066 Вычисляем значение 1r: 1r=  109*1*0,9*0,98*0,221=212.4.8 Строим диаграмму статической остойчивости.                                                 H b a D lw2 K A F B C Q1r lw1 Qw1  Рисунок 2.3 – Построение ДСО для определения К 2.4.8.1 Из начала координат по вертикальной оси откладываем значение lw1=0,123 м и через это значение проводим прямую параллельную оси абсцисс. Данная прямая пересечет кривую ДСО в точке А при значении угла крена w1 . Из точки А отложим влево значение 1r = 21о и через полученную точку В проводим прямую параллельную оси ординат. Данная прямая пересечет кривую ДСО в точке С. Откладываем на этой прямой значение от оси абцисс lw2 = 0,185 м. (точка F) и проводим прямую параллельную оси абцисс. Эта прямая в пересечении с графиком ДСО даст точку D. Проведем еще одну вертикальную прямую через значение w2=500 которая пересечет кривую ДСО в точке H, а прямую lw2 в точке K. После построения мы получили две фигуры похожие на треугольники. Площадь треугольника CFD будет |