Комплексное квалификационное задание № 27 (вариант эталонного ответа)

27.1. Для накатного судна такого размера целесообразно принять кормовое расположение машинного отделения (МО) и жилой надстройки, что освободит верхнюю палубу для разме-щения контейнеров. В качестве распределительной палубы целесообразно принять главную, до которой доводятся поперечные волдонепроницаемые переборки. Ниже главной палубы грузовые помещения на судне такого размера устраивать нецелесообразно. Основное грузо-вое помещение одно и будет находиться между главной и верхней палубами. Это простран-ство на протяжении от кормовых ворот и до форпика не имеет поперечных переборок. Газоходы от МО, расположенного под главной палубой, целесообразно вывести в узкой шахте в ДП судна или по бортам. Так как судно тихоходное, то целесообразно применить одновальную СЭУ с 2-3 среднеоборотными дизелями, работающими на винт через зубчатый редуктор.

(9 баллов)

27.2. Мощность двигателя для движения судна определим по адмиралтейской формуле:

водоизмещение т ;

мощность двигателя N = кВт.

(8 баллов)

27.3. При проектировании настилов палуб накатных судов допускаются пластические деформации пластин, при этом ограничивается величина остаточных прогибов пластин к концу срока службы. Эти допустимые остаточные прогибы назначаются таким образом, чтобы в процессе эксплуатации прогибы не превысили существующих норм при дефектации и чтобы настилы палуб не ремонтировались в процессе эксплуатации. Допущение пластических деформаций в пластинах приводит к значительному снижению веса палуб накатных судов.

(9 баллов)

27.4. Вместимость грузовых помещений, как и площадь грузовых палуб, являются основ-ными грузовыми характеристиками накатного судна. Поэтому в целях экономии вместимо-сти и создания максимальных удобств при проведении грузовых операций (особенно с кон-тейнерами) на накатных судах применяются равновысокий рамный набор минимально воз-можной высоты и бескничное соединение рамных связей.

(7 баллов)

27.5. Изменение средней осадки определится по формуле . Так как P = 0,05 D, а S = α LB, то 0,05 T = 0,05 х 4 х м.

(8 баллов)

27.6. Изменение h при приеме малого груза определится

.

Если положить Δh = 0? То

z_p = T + (ΔT/2) – h₀ , где ΔT = P / (ρ_в S).

Таким образом,

z_p = 3,75 + м.

(9 баллов)

27.7. Если на тихой воде на судно действуют постоянные по времени силы веса и силы поддержания, то на волнении на него дополнительно действуют переменные по времени:

а) силы инерции от качки;

б) гидромеханические (волновые) силы;

в) ударные гидродинамические нагрузки от слеминга.

Силы инерции и волновые силы изменяются по времени с чатсотой набегающих волн, а ударные нагрузки носят импульсный характер и возникают в момент удара носовой оконеч-ности судна о волну. Все эти нагрузки на нерегулярном морском волнении носят случайный характер по времени. Случайными функциями времени являются и вызываемые ими в кор-пусе судна внутренние усилия (изгибающие моменты, перерезывающие силы и др.), напря-жения. Поэтому в расчетах прочности используются специальные их значения – среднеста-тистические (средние) и мксимальные. Среднее значение, например, изгибающего момента в корпусе судна характеризует осредненные за весь срок эксплуатации судна (20-25 лет) амплитудные значения (прогибающие и перегибающие). Максимальное значение определяет наибольшее возможное значение амплитуды момента за весь срок эксплуатации судна, раз-дельно на вершине и подошве волны, то есть при перегибе и при прогибе.

(10 баллов)

27.8. Нормы прочности требуют рассмотрения по крайней мере следующих состояний загрузки судна:

- судно в полном грузу со всеми запасами при их наиболее неблагоприятном расположе-нии;

- судно в полном грузу с 50 % запасами;

- судно в балласте с 50 % запасов;

- судно в балласте с наиболее неблагоприятным расположением балласта и запасов по длине судна.

Для каждого конкретного случая расчета и проектировоания судна допускаются и другие расчетные состояния. Применение ВТ расширяет возможности анализа различных вариантов загрузки судна.

Для каждого из расчетных состояний производится удифферентовка судна, определение сил поддержания и расчет элементов изгиба на тихой воде: перерезывающих сил и изгибающих моментов. В качестве расчетных значений выступают средний изгибающий момент и наибольший (максимальный) изгибающий момент . Для грузовых судов принимаются для расчетного состояния в полном грузу с 50 % запасов, а - наибольшее значение М_т.в из всех рассмотренных состояний загрузки судна. Если изгибающие моменты М_т.в меняются от одного состояния к другому сильно, то в качестве берется среднее арифметическое для трех наиболее характерных для данного судна расчетных состояний.

(7 баллов)

27.9. Корпусные стали должны обладать комплексом свойств:

- прочностью и пластичностью, достаточной для того, чтобы корпусные конструкции, из-готовленные из них, сохраняли форму и размеры в различных условиях эксплуатации и ремонта судов;

- пластичностью, допускающей выполнение операций тепловой и механической резки, холодной гибки, спсобностью сохранять неизменные механические свойства после обработ-ки;

- хорошей свариваемостью без трещинообразования в основном металле;,

- повышенной коррозионной стойкостью;

- хладостойкостью.

Для накатного судна целесообразно выбрать низколегированную сталь (09Г2, 10ХСНД), имеющей более высокий предел текучести по сравнению с углеродистой, что позволит уменьшить толщитну связей, то есть заметно уменьшить массу корпуса накатного судна.

(4 балла)

27.10. Под докованием понимают освобождение подводной части судна с помощью судо-подъемных сооружений для работ по подводной части. Докование необходимо для преведения ревизии подводной части судна и комплекса ремонтных работ, связанных с устранением обрастания ее морскими организмами, устранение коррозионного и эрозион-ного износов корпуса и движителей, механического износа деталей винто-рулевого комплек-са, донно-забортной арматуры и замены протекторной защиты.

(6 баллов)

27.11. При установившейся циркуляции судно движется по окружности с некоторым углом дрейфа β = 12-15⁰, результирующий угол атаки, под которым вода набегает на перо руля, будет

α = α_п - β = 35 – (12-15) 21⁰,

то есть такой угол атаки, при котором на руле возникает наибольшая подъемная сила.

(6 баллов)

27.12. В грузовом отделении накатного судна в качестве противопожарной безопасности широкое применение нашла спринклерная система тушения пожара. Дополнительно для локализации очага пожара с целью предупреждения его распространения предусмотрена система огнепреграждающих штор с системой их орошения. Обязательно предусматривается система пожарной сигнализации. Перечисленные системы срабатывают автоматически при возгорании в грузовом отделении.

(6 баллов)

27.13. Фрахтовая сумма за рейс прямо пропорциональна грузоподъемности судна, основ-ные же статьи эксплуатационных расходов, такие как затраты на топливо, пропорциональны грузоподъемности в степени 2/3, остальные статьи расходов изменяются незначительно. Поэ-тому с увеличением грузоподъемности доход судна растет быстрее расходов, следовательно, себестоимость транспортировки одного контейнера падает.

(6 баллов)

27.14. Эффективная мощность равна N = R v = 600 х 0,514 х 16 = 4934 кВт.

(2 балла)

27.15. Состав и количество вредных веществ, образующихся при производстве продукции и выбрасываемых в атмосферу, в основном зависят от следующих факторов:

- вида технологического процесса, удельного количества отходящих газовых потоков, на-правляемых на очистку, и степени их очистки;

- химического состава и содержания примесей в исходном сырье;

- оборудования для выполнения технологического процесса;

- интенсификации технологического процесса и увеличения единичной мощности агрега-тов.

(3 балла)

__________________________________

В с е г о: 100 баллов

Специальность 140100 – Кораблестроение