Комплексное квалификационное задание № 11 (вариант эталонного ответа)

11.1. Водоизмещение проектируемого судна

т.

Мощность энергетической установки определяем по адмиралтейской формуле:

кВт.

(4 балла)

11.2. Длина судна м.

Число Фруда .

Коэффициент общей полноты , принимаем δ = 0,57.

Коэффициент полноты мидель-шпангоута .

(8 баллов)

11.3. Из уравнения и соотношений и имеем

м.

м. м. H = T х 1,4 = 13,88 м.

Проверка: D = ρ_в k_в/ч δ LBT = 1,025 х 1,01 х 0,66 х 135,27 х 21,82 х 9,92 = 20005 т.

(8 баллов)

11.4. Высота трюма в первом приближении определяется по зависимотси

м.

Количество ярусов контейнеров в трюме .

Округляя n_к = 7, получим H_тр = n_н х h_к + а = 7 х 2,44 + 0,2 = 17,28 м.

Уточним высоту борта H = H_тр + h_дв – h_ком = 17,28 + 1,6 – 1,2 = 17,68 м.

(8 баллов)

11.5. Если контейнеровоз будет осуществлять рейсы в Арктике и использоваться как ледокольное судно, то в качестве СЭУ следует принять дизель-электрический или турбо-электрический двигатель. Такой выбор связан с необходимостью частого раверсирования гребного винта.

(6 баллов)

11.6. Напряжения в верхней палубе от общего изгиба возрастут, так как нейтральная ось опустится.

(4 балла)

11.7. В недоступных местах обшивку к набору следует приваривать на электрошлицах.

(8 баллов)

11.8. Для уменьшения деформаций деталей при их тепловой вырезке необходимо определить последовательность вырезки их из заготовки, выбирать точку начала реза и направление обхода контура детали, закреплять заготовку на время реза, при вырезке узких полос оставлять перемычки.

(6 баллов)

11.9. Возвышение центра масс над центром величины определяется по формуле

а = z_g – z_c ,

а метацентрическая высота – h = r – а , где метацентрический радиус.

Отсюда, а = r – h = м.

(6 баллов)

11.10. Общая продольная прочность корпуса судна проверяется:

а) по предельному состоянию на действие предельного изгибающего момента;

б) по допускаемым напряжениям на действие средней величины волновой составляющей изгибающего момента ;

в) по предельному состоянию на действие предельной перерезывающей силы.

(8 баллов)

11.11. Проверка общей прочности на действие предельного изгибающего момента должна показать, что прочность корпуса достаточна для восприятия с некоторым запасом одиночных экстремальных изгибающих моментов, которые могут возникнуть в условиях эксплуатации судна.

(7 баллов)

11.12. Системный подход является основой проектирования сложных систем и одновременно предпосылкой использования САПР в проектировании.

Рассматривая судно как систему, можно разделить его на подсистемы по функциональ-ному назначению: корпус, СЭУ, ЭЭС, судовые устройства, судовые системы, гидродинамический комплекс, обитаемость и др.

(6 баллов)

11.13. Эффективная мощность равна N = R v = 400 х 0,514 х 12 = 2467 кВт.

(2 балла)

11.14. Крутящий момент на валу равен M_кр= кНм, где I₀ = 0,1 х d⁴ = 0,1 х 0,25⁴ = 3,9 х 10^-4 м⁴ – полярный момент инерции вала.

(3 балла)

11.15. Качество изготавливаемой продукции в значительной степени определяется точ-ностью и стабильностью технологических процессов. Под точностью технологического про-цесса понимают оеспечение рассеяния величин показателя качества внутри поля допуска при определенном группировании выборки в этом поле. Стабильность технологического процес-са обусловливает сохранение в течение заданного времени в указанных границах параметров и показателей качества. Оценкой точности и стабильности технологической операции является коэффициент рассеяния

,

где ω – рассеяние параметира качества;

δ – поле допуска оцениваемого параметра качества.

Если К_р < 1, то конкретный технологический процесс имеет некоторый запас по точности и, следовательно, при достаточной его стабильности брака не будет. При К_р > 1 не вся продук-ция является качественной, а нарушение стабильности только увеличит выпуск брака. Ана-лиз точности и стабильности технологических процессов осуществляют на основе больших выборок (порядка 50 изделий) и построения гистограмм или полигонов распределения. Воз-можно использование малых выборок (3-10 изделий), отбор которых осуществляют через оп-ределенные промежутки времени. По диаграмме зависимости средних значений от времени контроля с одновременным указанием их положения на поле допуска можно проследить динамику смещения центра настройки технологического процесса и его рассеяния. На осно-вании диаграммы делают вывод о необходимости настройки оборудования.

(8 баллов)

_________________________

В с е г о: 100 баллов

Специальность 140100 – Кораблестроение