- •1 Реферат
- •2 Определение водоизмещения судна в первом приближении
- •3 Определение главных размерений в первом приближении
- •4 Расчет нагрузки масс проектируемого судна в первом приближении
- •5 Проверка высоты надводного борта, определение высоты двойного
- •6 Разработка схемы общего расположения
- •7 Обеспечение остойчивости проектируемого судна
- •8 Проектирование теоретического чертежа
- •9 Удифферентовка и балансировка судна
- •10 Проверка остойчивости судна
- •11 Расчет сопротивления движению судна
- •12 Проектирование и гидродинамический расчет судовых движителей
- •13 Проверка непотопляемости судна
8 Проектирование теоретического чертежа
8.1 Исходные данные
Основные элементы для проектирования судна следующие:
- длина расчетная – 91,30 м;
- ширина расчетная - 13,30 м;
- высота борта – 6,72 м;
- осадка в полном грузу – 4,60 м;
- водоизмещение - 4780 т;
- коэффициент общей полноты - 0,835;
- коэффициент полноты мидель-шпангоута - 0,990;
- коэффициент полноты КВЛ - 0,896;
- аппликата центра величины хс - 1,81 м;
8.2 Проектирование строевой по шпангоутам
Длина линии сетки строевой по шпангоутам соответствует расчетной длине проектируемого судна. Высота соответствует произведению ВТ.
Коэффициент призматической полноты = / = 0,835 / 0.990 = 0,843.
Прямолинейная трапеция АС"Е"F имеет площадь численно равную объемному водоизмещению судна и абсциссу центра тяжести (хс) численно равную 1,81 м. Дальнейшая задача состоит в том, чтобы из этой прямолинейной трапеции сделать равновеликую криволинейную трапецию, для чего необходимо определить допустимые размеры цилиндрической вставки судна. Размеры и положение цилиндрической вставки определяем по диаграмме Линдблада. Наносим длины на схему строевой по шпангоутам.
На рисунке 8.1 изображена строевая по шпангоутам проектируемого судна. По ней будем вести дальнейший расчет, представленный в таблице 8.1.
Таблица 6.1 - Определение площадей строевой по шпангоутам
|
№ |
Площадь строевой по шпангоутам i, м2 |
Xi, м (при L=4,565) |
Произведение i Xi, м3 |
|
0 |
0 |
L*10 = 45,65 |
0 |
|
1 |
27,0 |
L9 = 41,085 |
1109,30 |
|
2 |
52,0 |
L8 = 36,52 |
1899,04 |
|
3 |
58,0 |
L7 = 31,96 |
1853,68 |
|
4 |
59,0 |
L6 = 27,39 |
1616,01 |
|
5 |
60,6 |
L5 = 22,83 |
1383,50 |
|
6 |
60,6 |
L4 = 18,26 |
1106,56 |
|
7 |
60,6 |
L3 = 13,70 |
830,22 |
|
8 |
60,6 |
L2 = 9,13 |
553,30 |
|
9 |
60,6 |
L1 = 4,57 |
276,94 |
Продолжение таблицы 8.1
|
10 |
60,6 |
L0 = 0 |
0 |
|
11 |
60,6 |
L(-1) = -4,57 |
-276,94 |
|
12 |
60,6 |
L(-2) = -9,13 |
-553,30 |
|
13 |
60,6 |
L(-3) = -13,70 |
-830,22 |
|
14 |
60,6 |
L(-4) = -18,26 |
-1106,56 |
|
15 |
59,0 |
L(-5) = -22,83 |
-1346,97 |
|
16 |
54,0 |
L(-6) = -27,39 |
-1479,06 |
|
17 |
44,0 |
L(-7) = -31,96 |
-1386,88 |
|
18 |
35,0 |
L(-8) = -36,52 |
-1278,2 |
|
19 |
25,0 |
L(-9) = -41,09 |
-1027,25 |
|
20 |
0 |
L(-10) = -45,65 |
0 |
|
Суммы
|
i=1019 |
|
i Xi=1844,39 |
V=iL = 4.5651019= 4651,74 м3 - объемное водоизмещение, найденное с помощью строевой по шпангоутам
Рассчитанное ранее объемное водоизмещение V= 4664 м3. Погрешность в вычислениях составляет -0,26%.
хс = i Xi / I = 1844,39/1019 = 1,8м - абсцисса центра тяжести, найденная с помощью строевой по шпангоутам.
Найденное значении хс совпадает с ранее вычисленным.
8.3 Проектирование теоретического чертежа методом рисования
Главные очертания судна и обводы судна построенные с помощью строевой по шпангоутам приведены на рисунках 8.2-8.6. Эти эскизы являются предварительной проработкой перед построением теоретического чертежа судна.
8.4 Расчет и построение гидростатических кривых
Расчеты элементов ватерлиний приведены в таблице 8.2.
Используя теоретический чертеж, определяем площади ватерлиний, абсциссы центра величины (ЦВ) хС и центра тяжести (ЦТ) хf площадей ватерлиний, аппликаты ЦВ zС, метацентрические радиусы r, R.
Определение элементов ватерлиний производилось с использованием программы "AutoCAD 2007".
Таблица 8.2 – Расчет элементов ватерлиний
|
№ ватерлинии |
Расчетные элементы |
|
0 |
Площадь: S: 767 м2 Абсцисса ЦТ площади ватерлинии: хf : 3,806 м Моменты инерции площади относительно оси х: JХ: 6982,17 м4 Моменты инерции площади относительно оси у: JY: 335421,7 м4 Центральный момент инерции, проходящий через ЦТ площади ватерлинии относительно оси, параллельной у : Jf: 324306,9 м4
|
|
1 |
Площадь: S: 1002 м2 Абсцисса ЦТ площади ватерлинии: хf : 2,821 м Моменты инерции площади относительно оси х: JХ: 13156 м4 Моменты инерции площади относительно оси у: JY: 504155 м4 Центральный момент инерции, проходящий через ЦТ площади ватерлинии относительно оси, параллельной у : Jf: 496178 м4
|
|
2 |
Площадь: S: 1037 м2 Абсцисса ЦТ площади ватерлинии: хf : 2,0217м Моменты инерции площади относительно оси х: JХ: 13855,26 м4 Моменты инерции площади относительно оси у: JY: 548037,8 м4 Центральный момент инерции, проходящий через ЦТ площади ватерлинии относительно оси, параллельной у : Jf: 543797,8 м4
|
|
3 |
Площадь: S: 1082,104 м2 Абсцисса ЦТ площади ватерлинии: хf : 0,7838 м Моменты инерции площади относительно оси х: JХ: 14773,36 м4 Моменты инерции площади относительно оси у: JY: 611505,3 м4 Центральный момент инерции, проходящий через ЦТ площади ватерлинии относительно оси, параллельной у : Jf: 610840,4 м4
|
|
4 |
Площадь: S: 1122 м2 Абсцисса ЦТ площади ватерлинии: хf : -0,51027 м Моменты инерции площади относительно оси х: JХ: 15392,92 м4 Моменты инерции площади относительно оси у: JY: 678715 м4 Центральный момент инерции, проходящий через ЦТ площади ватерлинии относительно оси, параллельной у : Jf: 678422,8 м4
|
|
5 КВЛ |
Площадь: S: 1154 м2 Абсцисса ЦТ площади ватерлинии: хf : -1,5342 м Моменты инерции площади относительно оси х: JХ: 15963,34 м4 Моменты инерции площади относительно оси у: JY: 740514,3 м4 Центральный момент инерции, проходящий через ЦТ площади ватерлинии относительно оси, параллельной у : Jf: 733796,6 м4 |
Продолжение таблицы 8.2
|
6 |
Площадь: S: 1167 м2 Абсцисса ЦТ площади ватерлинии: хf : -1,67809 м Моменты инерции площади относительно оси х: JХ: 16301,21 м4 Моменты инерции площади относительно оси у: JY: 763818,3 м4 Центральный момент инерции, проходящий через ЦТ площади ватерлинии относительно оси, параллельной у : Jf: 760530,9 м4
|
Данные элементы были вычислены с помощью пакета Auto CAD 2007: выделяем ватерлинии теоретического чертежа, далее опция "Отобразить"; затем каждую ватерлинию по отдельности выделяем в область с помощью опции с "Область", после этого выделяем получившийся обвод и производим следующие действия: "Сервис" => "Сведения" => "Геометрия и масса". В появившемся текстовом окне, в виде таблицы, находим нужные значения.
Гидростатические кривые изображены на рисунке 8.7.
Дальнейший расчет элементов теоретического чертеже будем вести в таблице 8.3.