
- •Общие методические указания
- •Оформление пояснительной записки и графического материала
- •Содержание пояснительной записки
- •Состав графической части работы
- •Использование судна прототипа
- •Методичекие указания по этапам работ
- •2.1. Обоснование требований к типу судна
- •2.1.1. Анализ внешних условий эксплуатации судов на заданном направлении
- •2.1.2. Транспортная характеристика перевозимых грузов
- •2.1.3. Расчет параметров линии
- •2.1.4. Основные требования к проектируемому типу судна
- •Выбор границ и интервалов варьирования по скорости
- •Выбор границ и интервалов варьирования по типу сэу
- •2.3. Расчет весовых нагрузок судна
- •Расчет весовых нагрузок
- •2.4. Расчет провозной способности судна и потребности в судах
- •2.5. Расчет строительной стоимости судна
- •2.6. Расчет сметы эксплуатационных расходов судна
- •2.7. Определение валютно-финансовых показателей работы судна
- •2.8. Выбор оптимального варианта
- •2.9. Расчет главных размерений выбранного типа судна
- •2.10 Результаты проектирования оптимального типа судна для заданной линии
- •Задание
- •«Технология и организация перевозок»
- •Высота двойного дна - hтаб
- •Список рекомендуемой литературы
2.3. Расчет весовых нагрузок судна
Для определения основных технических характеристик судна необходимо, прежде всего, установить состав весовых нагрузок судов по вариантам. Расчет весовых нагрузок выполняется методом последовательных приближений.
Дедвейт судна в первом приближении определяется по формуле:
,
(20)
где
- чистая грузоподъемность судна по
рассматриваемому варианту (т),
- коэффициент утилизации водоизмещения
(рассчитывается по прототипу).
Коэффициент утилизации водоизмещения определяется по формуле:
,
(21)
где
- дедвейт судна прототипа (т),
- водоизмещение судна прототипа (т).
Полное водоизмещение судна в первом приближении определяется:
,
(22)
где
- коэффициент утилизации дедвейта,
который определяется по формуле:
,
(23)
где
- чистая грузоподъемность судна прототипа
(т),
- дедвейт судна прототипа (т).
Во втором приближении весовое водоизмещение определяется по формуле:
,
(24)
где
- вес СЭУ (т),
-
вес корпуса с оборудованием (т),
-
вес запасов (т).
Вес СЭУ определяется:
,
(25)
где
- относительный вес СЭУ, принимается по
прототипу или рассчитывается по формуле
(для среднеоборотных дизелей):
,
(26)
где
-
эффективная мощность СЭУ (л.с.), определяется
по формуле:
,
(27)
где
-
коэффициент, учитывающий потери на
линии гребного вала и в редукторе,
- мощность, приводимая к гребному винту
(л.с.).
Коэффициент, учитывающий потери на линии гребного вала и в редукторе, принимается:
- при
кормовом расположении СЭУ
;
- при
расположении СЭУ в средней части судна
.
Мощность, приводимая к гребному винту, определяется:
,
(28)
где
-
водоизмещение судна в первом приближении
(т),
- сдаточная скорость судна, принимается
на 5-7% выше технической (миль/ч),
-
адмиралтейский коэффициент.
Адмиралтейский коэффициент в первом приближении определяется по формуле:
.
(29)
Вес корпуса судна определяется по формуле:
,
(30)
где
-
относительный вес корпуса 1 тонны
водоизмещения, принимается по прототипу
или рассчитывается по формуле:
- для универсальных судов:
.
(31)
Вес запасов топлива со смазкой, котельной воды и прочих запасов, расписывается по установленной схеме снабжения судна, которая принимается в зависимости от условий получения каждого вида запасов на заданном направлении работы судна:
,
(32)
где
-
вес запасов топлива (т),
- вес запасов воды (т),
-
вес прочих запасов (т).
Вес запасов топлива со смазкой на рейс определяется:
,
(33)
где
-
запасы топлива на рейс (т), 1,1 – коэффициент
учитывающий вес смазочных материалов.
Запасы топлива на рейс определяется по формуле:
,
(34)
где
-
суточный расход топлива в порту и на
ходу соответственно, принимается по
данным судна прототипа (т/сут.),
- время нахождения
судна в порту и на ходу (сут.),
-
коэффициент
штормового запаса, принимается
.
Суточный расход топлива на ходу можно, также определить по формуле:
,
(35)
где
-
удельный расход топлива, принимается
по прототипу, (г/э.л.с.-ч).
Если суточный расход топлива определялся по формуле 35, а не по прототипу, то рекомендуется принять суточный расход топлива на стоянке 10-13% от суточного расхода топлива на ходу.
Время рейса судна определяется по формуле:
.
(36)
Время нахождения судна в порту определяется по формуле:
,
(37)
где
-
время грузовых
операций (сут),
- время вспомогательных
операций (сут.).
Время грузовых операций определяется по формуле:
,
(38)
где
- количества груза на судне по отрезкам
пути (т),
- нормы обработки
судна, для Российских портов определяются
по нормативным документам [10], для
иностранных портов уточняются у
преподавателя (т/с-сут).
Время вспомогательных операций:
При
погрузке
час.
При
выгрузке сухогрузных судов
час.
При
выгрузке рефрижераторных судов
час.
Количество груза на судне определяется по формуле:
,
(39)
где
- грузовместимость судна прототипа
(м3).
Ходовое время по всем участкам пути определяется по формуле:
,
(40)
где
-
протяженность линии (миль),
-
скорость судна (миль/сут.),
- время задержки в пути, принимается 12
час.
Запасы воды на рейс определяются по формуле:
,
(41)
где
-
суточный расход воды в порту и на ходу,
принимается по данным судна прототипа
(т/сут),
–
коэффициент штормового запаса, принимается
.
Если данных по
суточному расходу воды в справочных
данных нет, то необходимо произвести
самостоятельный расчет по приближенной
формуле:
, (42)
где
- суточный расход
воды, усреднено, принят на стоянке и на
ходу (т/сут),
-
численность экипажа (чел.), принимается
по прототипу и уточняется у преподавателя.
Прочие запасы на рейс определяются по формуле:
.
(43)
Сравниваются
значения водоизмещений, полученные в
первом и во втором приближениях.
Расхождение между
и
не должны быть более 5%. В противном
случае производятся расчеты в 3-м
приближении и т.д. В последующих расчетах
сравниваются последнее и предпоследнее
водоизмещения.
После определения водоизмещения последнего приближения необходимо произвести корректировку дедвейта по формуле:
,
(44)
где
- дедвейт второго
приближения (т).
Определяется валовая регистровая вместимость судна:
.
(45)
Определяется чистая регистровая вместимость судна:
.
(46)
В дальнейших расчетах используются значения водоизмещения и дедвейта последнего приближения.
После
расчета мощности СЭУ должен быть построен
график
=
f
(v),
по которому проверяется правильность
расчетов.
Необходимые исходные данные и результаты расчетов весовых нагрузок судов по вариантам сводятся в таблицу, форма которой зависит от принятой схемы варьирования (табл. 5, табл. 6).
Таблица 5