
- •Калининградский государственный технический университет
- •Факультет судостроения и энергетики
- •Кафедра кораблестроения
- •Дисциплина «Проектирование судов»
- •Курсовой проект
- •Содержание
- •Введение
- •Разработка технического задания на курсовое проектирование
- •1.1.Характеристика судов-прототипов
- •1.2. Тз на проектирование судна и его техническое обоснование
- •1.3. Расчетное определение основных элементов судна в первом приближении
- •1.4. Эскиз общего расположения проекта судна
- •2. Расчеты главных размерений судна
- •2.1. Система уравнений для расчета главных размерений судна в первом приближении
- •2.2. Решение системы уравнений проектирования и выбор главного двигателя
- •2.3. Элементы судна, принятые в проекте
- •3.Разработка теоретического чертежа
- •4.Проверочные расчеты
- •4.1. Построение эпюры емкости и проверка вместимости судна.
- •4.2.Расчеты нагрузки, посадки и начальной остойчивости судна.
- •4.3.Расчет минимального надводного борта судна
- •5. Разработка общего расположения судна
- •Заключение по выполненному проекту
- •Список литературы
3.Разработка теоретического чертежа
Теоретический чертеж (ТЧ) разработан способом технического рисования и с выполнением основных требований стандарта (ГОСТ 2.419-68) по его оформлению. Он представлен на миллиметровке в масштабе 1:200 (едином для графических материалов проекта). При разработке ТЧ проекта с целью самоконтроля использован ТЧ прототипа (пр.?).
Исходными
данными
для построения ТЧ являются главные
размерения и коэффициенты полноты
δ,α,
,
=δ/
,
полученные в ходе расчетов раздела 2:
L= , В= , Т= , Н= , δ= , α= , = , = .
Выбор дополнительных характеристик формы корпуса осуществлен (?с использованием представляемых рекомендаций или ТЧ прототипа). В частности, выбор характеристик асимметрии по длине судна для строевой по шпангоутам и КВл выполнен по формулам (см.[2, 3]):
δ |
0,55 |
0,60 |
0,65 |
0,70 |
0,75 |
0,80 |
xc/L |
-0,014 |
-0,01 |
0 |
0,01 |
0,019 |
0,022 |

где xc/L=f(δ) - см. табл.:
αн=1,7α-0,6; αк=2α- αн;
Угол носового заострения КВл (1/2αeo, град) для судов с наклонным форштевнем (?может быть) определен по формуле Трооста:
1/2αeo=69,5-260 н(1- н).
Относительная длина цилиндрической вставки (ℓц= Lц/L) принята равной (?0,1 для сухогрузных судов и 0,15 для танкеров) с симметричным расположением вставки относительно мидель-шпангоута.
Сетка
ТЧ
аккуратно пробита цветной шариковой
ручкой по 21 шпангоуту, (?1-2) батоксам и
(?5-7) эквидистантным (?
Т=1,5м
для сухогруза и 2,0м
для танкера) ватерлиниям, одна из которых
проходит выше КВл. Передняя кромка
форштевня пересекает КВл на нулевом
шпангоуте, а кормовой перпендикуляр
(20-й шпангоут) соответствует оси баллера
руля.
На ТЧ представлены КВл, бортовые линии верхней палубы, бака и юта. Проекция «Корпус» приведена правее проекции «Бок» (т.е. эти проекции не совмещаются). Наименование проекций на ТЧ не указывается. Батоксы пронумерованы римскими цифрами, а шпангоуты и ватерлинии – арабскими.
На подготовленной сетке нанесены базовые кривые ТЧ: диаметраль, КВл, мидель-шпангоут, строевая по шпангоутам, а также баланс-шпангоуты (?2-й или 3-й и 18-й или 19-й шпангоуты ТЧ). Килевая линия проведена без дифферента. Бортовая линия верхней палубы учитывает форму седловатости, а линии бака и юта – высоту и протяженность этих надстроек.
При построении диаметрали параметры седловатости верхней палубы судна и рациональная форма обводов его оконечностей выбраны следующим образом:
- носовой:
(?форму носовой ветви строевой по шпангоутам (прямая, вогнутая, выпуклая),
форму носовой ветви КВл и угол ее входа (носового заострения),
форму носовых шпангоутов (U- или V-образные),
форму форштевня (прямой наклонный или бульбообразный)?),
- кормовой:
(?форму кормовой ветви КВл и угол ее схода (кормового заострения),
форму кормовых шпангоутов (U- или V-образные),
типа кормы (крейсерская, транцевая, особых форм)?).
Строевая по шпангоутам выполнена на проекции «Полуширота» вниз от ее ДП и в последующем (в разделе 3) послужит базой для разработки эпюры емкости. Длина строевой по шпангоутам соответствует длине судна по КВл. Масштаб ординат строевой (равно как и эпюры емкости) принимается: 1см=10м2. С учетом принятого масштаба чертежей (1:200, т.е. 1см=2м), 1см2 площади этих фигур соответствует объему в 20м3: 1см2=20м3.
Для построения строевой предварительно нанесена равновеликая ей трапеция. Высота трапеции определяет площадь подводной части мидель-шпангоута: =ВТ. Верхнее основание трапеции определяется длиной судна между перпендикулярами (L), а нижнее (раздельно для носовой и кормовой ее частей) – выражением ℓн,к=L( н,к-0,5), т.е.: ℓн,= ℓк=
Затем носовая и кормовая части трапеции (которые могут быть дополнительно трансформированы в равновеликие четырехугольники) заменены плавными и равновеликими по площади кривыми, учитывающими требуемую форму строевой.
Построение КВл аналогично построению строевой по шпангоутам. При этом высота трапеции определяется половиной ширины судна (В/2), а верхнее ее основание (раздельно для носовой и кормовой ее частей) – выражением ℓн,к=L(αн,к-0,5), т.е.: ℓн= , ℓк= .
При
построении мидель-шпангоута
решают вопросы о килеватости днища
(угле килеватости
,
рад, подъеме днища у борта a,
м), радиусе скругления скулы Rск,
м, погиби бимсов. По данным [3] соответствующие
значения могут быть приняты следующими:
а=0,01В;
=2а/B=0,02;
Rск=0,5В({[4(1-
)(Т/B)-
]/(0,43-
)}0,5.
Выполненные
базовые кривые ТЧ позволяют определить
коэффициенты
полноты каждого из теоретических
шпангоутов:
=
/(2yiTi).
Значения
составляющих формулы снимаются для
каждого шпангоута со строевой (
),
полушироты (yi=Bi/2)
и бока (для судна без дифферента Ti=Т).
Расчеты
представляются
в таблице (см. табл. 3.1) и иллюстрируются
графиком
=f(№
шп-та)
длиной в 20см, размещаемым под проекций
«Корпус».
В двух последних строках табл.3.1 приводятся значения bi= yi и ti= T, необходимые для построения баланс-шпангоутов, предопределяющих особенности перехода ТЧ от мидель-шпангоута к оконечностям.
Значения коэффициентов Таблица 3.1
№ |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
yi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ti |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подводная часть баланс-шпангоутов строится с использованием равновеликих прямоугольников (чаще для U-образных шпангоутов) или трапеций (для V-образных шпангоутов). Значения ширины вспомогательных прямоугольников bi и отрезка ti (см Приложение 1 или [3] на c.168) представлены в табл. 3.1. Надводная часть шпангоутов достраивается до верхней палубы, а в оконечностях - до палубы надстроек (бака и юта).
Последующая разработка ТЧ осуществляется в следующем примерном порядке:
На полушироте по пяти точкам (с использованием ординат построенных шпангоутов и абсцисс проекции «Бок») вычерчиваются промежуточные ватерлинии и палубы.
На проекции «Бок» (с использованием соответствующих координат построенных шпангоутов и ватерлиний) пробиваются батоксы.
На проекции «Корпус» вычерчиваются недостающие шпангоуты.
Согласование обводов и обеспечение их плавности продолжается по мере вычерчивания новых сечений и с помощью специально пробиваемых рыбин. При необходимости увеличивают количество построенных баланс-шпангоутов. При этом необходимо следить за тем, чтобы скуловые углы вспомогательных трапеций были на одной плавной линии, а упрощенные шпангоуты изменялись закономерно по мере продвижения от миделя к оконечностям.
Приемка ТЧ проекта осуществляется по результатам проверки согласования всех трех его проекций и представлении соответствующих расчетов в РПЗ.