МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО РЕЧНОГО И МОРСКОГО ТРАНСПОРТА
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф. УШАКОВА»
ФЭВТ и СВ
Кафедра “Теория и устройство судна”
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по выполнению курсового проекта
c комментариями и примерами расчетов
«РАСЧЕТ ПОСАДКИ, ОСТОЙЧИВОСТИ И ОБЩЕЙ
ПРОЧНОСТИСУДНА В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ»
к.т.н. Тульчинский В.И.
Новороссийск - 2011
ОГЛАВЛЕНИЕ
|
|
|
№ стр |
1. |
Расчет посадки, остойчивости и общей прочности судна |
4 |
|
|
1.1 |
Исходные данные |
4 |
|
1.2 |
Определение водоизмещения при начальной посадке судна. |
5 |
|
1.3 |
Расчет продолжительности рейса и судовых запасов на рейс. |
8 |
|
1.4 |
Составление грузового плана. |
9 |
|
1.5 |
Расчет влияния свободной поверхности на начальную остойчивость судна. |
16 |
|
1.6 |
Проверка общей продольной прочности корпуса судна. |
15 |
|
1.7 |
Расчет и построение диаграммы статической и динамической остойчивости. |
21 |
|
1.8 |
Проверка остойчивости по критериям Регистра. |
22 |
|
1.9 |
Расчет и построение диаграммы изменения осадок оконечностей от приема 100 т. груза. |
26 |
|
1.10 |
Расчет посадки и проверка остойчивости судна к концу рейса. |
29 |
2 |
Расчет аварийной посадки и остойчивости. |
33 |
|
|
2.1 |
Условные обозначения. |
33 |
|
2.2 |
Общие положения |
33 |
|
2.3 |
Способы расчета непотопляемости. |
34 |
|
2.4 |
Расчет аварийной посадки и начальной остойчивости. |
37 |
3. |
Качка судна. |
39 |
|
|
3.1 |
Условные обозначения. |
39 |
|
3.2 |
Качка. |
39 |
|
3.3 |
Общие сведения из теории качки и морского волнения. |
41 |
|
3.4 |
Определение резонансной зоны по диаграмме Ю.В.Ремеза. |
43 |
|
3.5 |
Расчет амплитуды бортовой качки на волне при резонансе с учетом сопротивления. |
45 |
4. |
Управляемость судна. |
47 |
|
|
4.1 |
Цель расчета. |
47 |
|
4.2 |
Общие сведения об управляемости судна. |
47 |
|
4.3 |
Циркуляция. |
47 |
|
4.4 |
Расчет крена судна на циркуляции. |
50 |
|
4.5 |
Расчет диаметра установившейся циркуляции и скорости судна на циркуляции. |
52 |
|
Список использованной литературы. |
54 |
|
Краткие требования к оформлению
Титульный лист – Печатать: МГА, факультет, кафедра, название работы, СУДНО, вариант, выполнил, проверил, Новороссийск, год.
Лист контроля выполнения работы ( идет после титульного, заполняется преподавателем)
Наименование раздела |
Срок по плану |
Выполнено |
П. 1.2 |
|
|
П. 1.4 |
|
|
П. 1.6 |
|
|
Часть 1 |
|
|
Часть 2 |
|
|
Часть 3,4 |
|
|
Допущен к защите |
|
|
Замечания:
|
|
|
………………………………………………………до конца страницы |
Оглавление ( с номерами страниц) – по образцу.
Формат листов А4, на всех листах кроме титульного должна быть рамка (5х5х5х20), номер страницы (простым карандашом) и шифр.
ШИФР – КТУС 11 131 022 305 ПЗ
Кафедра ТУС год защиты № группы № по списку № варианта
Работа должна быть напечатана или написана от руки (совместное использование печатного и рукописного вида в чистовом варианте НЕДОПУСТИМО)
Рисунки делать на миллиметровке (формат листов А4, рамки, шифр), крупно, аккуратно.
После написания расчетных формул поставлять значения, затем ответ.
ОТСУТСТВИЕ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ДАННЫХ НЕДОПУСТИМО.
Соблюдать поля
В конце работы – личная роспись
Часть 1: Расчет посадки, остойчивости и общей прочности судна.
1.1 Исходные данные.
При выполнении эксплуатационных расчетов по составлению грузового плана и проверке остойчивости и общей прочности используются данные из судовой документации: чертежи общего расположения судна, грузовая шкала, таблицы емкостей, кривые элементов теоретического чертежа, интерполяционные кривые плеч остойчивости формы (пантокарены), характеристики судна и его энергетической установки и т.д.
1.1.1 Задание на курсовую работу.
№ |
Наименование позиций |
Данные |
|
|
|
1 |
Название судна |
Арктур |
2 |
Тип судна |
Танкер |
3 |
Длина |
L = 141 м |
4 |
Ширина |
B = 23,75 м |
5 |
Осадка в полном грузу |
dгр = 8,5 м |
6 |
Мощность силовой установки |
Ne = 9758 л.с. |
7 |
Численность экипажа |
nэ = 24 чел |
8 |
Площадь парусности судна в полном грузу |
Sn = 2300 м2 |
9 |
Аппликата центра парусности |
Zn = 6м |
|
|
|
10 |
Осадка носом порожнем |
dн0 = 1,25 м |
11 |
Осадка кормой порожнем |
dк0 = 3,9 м |
12 |
Осадка на миделе |
dмид0 = 2,6 м |
13 |
Количество принимаемого груза |
Ргр = 15000 т |
14 |
Плотность груза ( УПО) |
гр= 0,844т/м3 |
15 |
Дальность плавания |
S = 4050 миль |
16 |
Плотность воды в порту отправления |
воды = 1,02т/м3 |
17 |
Скорость в полном грузу |
VS = 14,0 уз |
|
|
|
18 |
Вариант затопления |
3 правый балластный танк |
|
|
|
19 |
Длина волны |
в = 130 м |
20 |
Курсовой угол волнения |
= 56 |
Задание выдано:
1.1.2. Общее описание судна.
Не более 2-3 страниц. Обязательно привести технический класс судна.
1.1.3. Чертеж общего вида.
Формат А3 или А4. Показать и привести список помещений для груза и запасов.
1.1.4. Таблицы емкостей.
При отсутствии данных по артелке – снять примерное положение с чертежа общего вида.
1.1.5. КЭТЧ.
В табличном или графическом виде. В табличном виде представлять не более 2-х страниц – для начальной и конечной осадок.
1.1.6. Пантокарены.
В табличном или графическом виде.
1.1.7 Дополнительные данные
Если необходимо. Например: расчет площади парусности и аппликаты центра парусности.
1.2 Определение водоизмещения при начальной посадке судна.
При заданной посадке судна (dн, dк) водоизмещение определяется с помощью грузовой шкалы или кривых элементов теоретического чертежа (КЭТЧ).
Грузовая шкала и грузовой размер на КЭТЧ строятся для посадки судна на ровный киль, без крена, дифферента, изгиба корпуса, а также для стандартной плотности воды. Поэтому к водоизмещению, подсчитанному по грузовой шкале или грузовому размеру, необходимо вводить поправки.
Расчет водоизмещения производится в следующей последовательности:
Рассчитывается средняя осадка dср0 и дифферент t0
(не
округлять !!!)
По грузовой шкале для стандартной плоскости морской воды снимается водоизмещение 0 для dср0. (Если имеются КЭТЧ в табличном виде (Hydrostatic Tables) - пользоваться ими, т.к. они точнее. Если в таблицах КЭТЧ нет точного значения осадки – производить линейную интерполяцию):
[
Пример: 
;
в таблице точного значения нет, имеется:
(Округляем до 1 знака) ]
По кривым элементов теоретического чертежа снимаются элементы плавучести и начальной остойчивости для осадки dср0. (Если в таблицах КЭТЧ нет точного значения осадки – производить линейную интерполяцию):
[Пример: 
;
в таблице точного значения нет, имеется:
(Округляем до 3 знаков) ]
-
число тонн на 1 см осадки ( TPC
);
-
абсцисса центра величины ( LCB
);
-
абсцисса ЦТ площади ватерлинии ( LCF
);
-
аппликата центра величины ( VCB
);
-
аппликата поперечного метацентра ( KMT
);
-
аппликата продольного метацентра ( KML
);
-
площадь ватерлинии ( WP
Area).
(Количество знаков округления не менее табличных)
При отсутствии данных по поперечному метацентрическому радиусу и продольному метацентрическому радиусу они рассчитываются по формулам:
-
(Округляем
до 1 знака)-
При отсутствии в КЭТЧ (или в таблицах) момент, дифферентующий на 1см, рассчитывается по приближенной формуле:
(Округляем
до целого)-
Находятся поправки к водоизмещению, определенному по грузовой шкале:
- поправка на плотность воды:
(Округляем
до 1 зн.)
где:
и
- соответственно измеренная и стандартная
плотность воды.
- поправка на дифферент:
(Округляем до 1 зн.)
- поправка на обводы корпуса в оконечностях:
(Округляем до 1 зн.)
где:
и
– отстояние марок углубления от носового
и кормового перпендикуляров соответственно,
определяется по боковому виду судна
или по чертежу марок углубления (Draft
Marks)
(
для танкера «Арктур» .
,
)
- поправка на изгиб корпуса:
(Округляем
до 1 зн.)
где: f – стрелка прогиба корпуса, см.
(Округляем
до 1 зн.)
Водоизмещение судна с учетом поправок при начальной посадке судна.
(Округляем до целого и используем в дальнейших расчетах)-
Корректированное положение центра величины по длине судна с учетом дифферента определяется по формуле:
Координаты ЦТ судна до погрузки с учетом дифферента (если отсутствуют исходные данные) определяются по приближенным формулам:
(Округляем
до 2 знаков)
В дальнейших расчетах используем:
