
- •Содержание
- •Введение
- •1. Особенности проектирования нефтеналивных судов
- •1.1 Анализ условий плавания судна
- •1.2 Анализ класса судна и его соответствие условиям плавания км луз [1] I a3
- •1.3 Характеристики перевозимого груза и их особенности
- •1.4 Архитектурно-конструктивный тип судна
- •1.5 Выбор судна прототипа.
- •2. Определение водоизмещения и главных размерений судна.
- •2.1 Определение водоизмещения в первом приближении.
- •2.2 Определение главных размерений в первом приближении.
- •2.3 Расчёт нагрузки масс в первом приближении.
- •3. Разработка эскиза общего расположения судна.
- •3.1 Расчёт нагрузки и положения центра тяжести судна
- •4. Проектирование теоретического чертежа.
- •5. Обеспечение остойчивости при проектировании судна
- •5.1 Расчёт начальной метацентрической высоты
- •5.2 Расчёт диаграммы статической остойчивости
- •5.3 Расчёт динамического кренящего момента от действия ветра
- •5.4 Проверка остойчивости по критерию погоды
- •6 Гидростатические элементы судна
- •7 Расчёт вместимости судна
- •8 Расчёт посадок и характеристик остойчивости судна в различных состояниях нагрузки
- •8.1 Расчёт посадки судна в полном грузу
- •8.2 Балластировка судна и расчёт посадки судна в балласте
- •9. Проверка непотопляемости судна
- •10. Расчёты сопротивления движению судна
- •10.1 Расчёт сопротивления на тихой глубокой воде в полном грузу
- •10.2 Расчёт сопротивления в балласте
- •10.3 Расчёт сопротивления на мелководье
- •11. Проектирование гребных винтов.
- •11.1 Предварительный расчёт гребного винта перед выбором главного двигателя.
- •11.2 Расчёт оптимального гребного винта и достижимой скорости хода.
- •11.3 Ходовые характеристики судна.
- •11.4 Чертёж гребного винта.
- •12. Конструкция и прочность корпуса судна
- •12.1 Выбор шпации, системы набора и материала корпуса
- •12.2 Конструктивная схема мидель-шпангоута
- •12.3 Внешние нагрузки на корпус со стороны моря
- •12.4 Расчёт толщины листовых конструкций.
- •12.5 Днищевой набор
- •Продольные балки второго дна.
- •Набор палубы.
- •13. Обеспечение общей продольной прочности.
- •13.1 Изгибающие моменты и перерезывающие силы на тихой воде.
- •13.2 Изгиб судна на волнении.
- •13.3 Изгибающие моменты при ударе волн в развал борта.
- •13.4 Нормируемый момент сопротивления и момент инерции поперечного сечения корпуса.
- •13.5 Расчёт фактических моментов сопротивления и моментов инерции поперечного сечения корпуса в районе мидель-шпангоута.
- •13.6 Проверка общей прочности судна
- •14 Общесудовая спецификация
- •14.1 Основные данные
- •14.1.1 Общие сведения
- •14.1.2 Основные характеристики судна
- •14.1.3 Мореходные качества
- •14.1.4 Комплектация и размещение экипажа
- •14.1.5 Общее расположение и архитектура
- •14.1.6 Предотвращение загрязнения окружающей среды
- •14.2 Корпус
- •14.2.1 Общие сведения
- •14.2.2 Спецификация по основному корпусу
- •14.2.2.1 Набор второго дна
- •14.2.2.2 Набор бортовых перекрытий
- •14.2.2.3 Набор палубных перекрытий
- •14.3 Судовые устройства
- •14.3.1 Рулевое устройство
- •14.3.2 Якорное устройство
- •14.3.3 Швартовное и буксирное устройство
- •14.3.4 Спасательное устройство
- •14.4 Судовые системы
- •14.4.1 Осушительная система
- •14.4.2 Балластная система
- •14.5 Энергетическая установка
- •14.5.1 Общие сведения
- •14.5.2 Валопровод и гребные винты
- •14.5.3 Вспомогательные механизмы
- •14.5.4 Система теплоснабжения
- •14.6 Принципиальная технология постройки судна
- •Заключение
11.3 Ходовые характеристики судна.
Исходными данными для построения паспортной диаграммы являются кривые сопротивления судна в различных условиях, данные главного двигателя и элементы оптимального гребного винта.
Расчёт винтовых характеристик приведён в таблице 11.3
Паспортная диаграмма показана на рисунке 11.2
|
Расчётные величины, формулы, значения, размерность |
Частота вращения, об/с | |||||||
0,6n |
0,7n |
0,8n |
0,9n |
N |
1,1n | ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
0,375 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
93,89 |
127,80 |
166,92 |
211,26 |
260,81 |
315,58 | |
|
0 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- | |
0,2 |
|
0,325 |
|
1,17 |
1,36 |
1,56 |
1,75 |
1,95 |
2,14 |
|
0,23 |
|
81,37 |
110,76 |
144,66 |
183,09 |
226,04 |
273,50 | |
|
0,24 |
|
423 |
672 |
1003 |
1429 |
1960 |
2609 | |
0,4 |
|
0,24 |
|
2,34 |
2,73 |
3,12 |
3,51 |
3,90 |
4,29 |
|
0,46 |
|
60,09 |
81,79 |
106,83 |
135,20 |
166,92 |
201,97 | |
|
0,48 |
|
313 |
496 |
741 |
1055 |
1447 |
1926 | |
0,6 |
|
0,15 |
|
3,51 |
4,09 |
4,68 |
5,26 |
5,84 |
6,43 |
|
0,625 |
|
37,56 |
51,12 |
66,77 |
84,50 |
104,32 |
126,23 | |
|
0,66 |
|
216 |
343 |
511 |
728 |
999 |
1329 | |
0,8 |
|
0,05 |
|
4,68 |
5,45 |
6,23 |
7,01 |
7,79 |
8,57 |
|
0,65 |
|
12,52 |
17,04 |
22,26 |
28,17 |
34,77 |
42,08 | |
|
0,68 |
|
92 |
146 |
219 |
311 |
427 |
568 |
11.4 Чертёж гребного винта.
Расчёт спрямлённого контура и элементов профилей лопасти приведён в таблицах 11.4. Эскиз гребного винта приведён на рисунке.
Таблица 11.4 - Расчёт ординат спрямлённой поверхности лопасти и ординат линии наибольших толщин.
|
|
Выходящая кромка |
Линия наибольших толщин |
Входящая кромка |
Выходящая часть
|
Входящая часть
|
Ширина лопасти
| |||
|
|
|
|
|
мм | |||||
0,3 |
423 |
33 |
355,74 |
22,5 |
242,55 |
52,5 |
565,95 |
598,29 |
323,4 |
921,69 |
0,5 |
705 |
41 |
441,98 |
22,5 |
242,55 |
57,8 |
623,08 |
684,53 |
380,53 |
1065,06 |
0,7 |
987 |
46,5 |
501,27 |
8,5 |
91,63 |
51 |
549,78 |
592,9 |
458,15 |
1051,05 |
0,8 |
1128 |
48 |
517,44 |
-1,0 |
-10,78 |
41,5 |
447,37 |
506,66 |
458,15 |
964,81 |
0,95 |
1339,5 |
40,5 |
436,59 |
-15 |
-161,7 |
12,5 |
134,75 |
274,89 |
296,45 |
571,34 |
где
- относительный радиус;
-
радиус сечения;
-
радиус винта;
-
наибольшая ширина лопасти, которую
определяем по эмпирической зависимости;
-
диаметр ступицы;
.
На
расстоянии от оси винта, равному радиусу
,
строим сечение лопастей.
Необходимые для этого величины описываются в таблицах 11.5 и 11.6:
где
и
- подъём и диаметр закругления входящей
кромки;
и
- подъём и радиус закругления выходящей
кромки.
Наибольшую
толщину лопасти
определяем графически и заносим в
таблицы 11.5 и 11.6.
Для этого надо знать:
-
толщину лопасти в конце
;
-
толщину лопасти на оси винта
.
Затем строим нормальную и боковую проекции лопасти. Эскиз гребного винта
приведён на рисунке 11.3.
|
b1, мм |
Наибольшая толщина лопасти ym, мм |
Ординаты сечений в % от длины входящей части лопасти |
|
yн, мм |
|
dн, мм | |||||||
20 |
40 |
60 |
80 | |||||||||||
|
y, мм |
|
y, мм |
|
y, мм |
|
y, мм | |||||||
0,3 |
323,4 |
69,21 |
98,0 |
67,83 |
93,2 |
64,50 |
84,7 |
58,62 |
70,5 |
48,79 |
36,0 |
24,92 |
37,8 |
26,16 |
0,5 |
380,53 |
51,36 |
97,6 |
50,13 |
92,0 |
47,25 |
81,6 |
41,91 |
64,0 |
32,87 |
25,5 |
13,10 |
29,0 |
14,89 |
0,7 |
458,15 |
33,53 |
97,3 |
32,62 |
88,4 |
29,64 |
74,2 |
24,88 |
52,0 |
17,44 |
- |
|
22,0 |
7,38 |
0,8 |
458,15 |
24,5 |
96,4 |
23,62 |
85,6 |
20,97 |
70,5 |
17,27 |
48,3 |
11,83 |
- |
|
20,5 |
5,02 |
0,95 |
296,45 |
11,18 |
95,8 |
10,71 |
85,0 |
9,50 |
69,5 |
7,77 |
48,2 |
5,39 |
- |
|
20,0 |
2,24 |
Таблица 11.5 – Расчёт подъёма и диаметра закругления входящей кромки
Таблица 11.6 – Расчёт подъёма и диаметра закругления выходящей кромки
|
b2, мм |
Наибольшая толщина лопасти ym, мм |
Ординаты сечений в % от длины входящей части лопасти |
|
t, мм |
|
s, мм | |||||||
20 |
40 |
60 |
80 | |||||||||||
|
y, мм |
|
y, мм |
|
y, мм |
|
y, мм | |||||||
0,3 |
598,29 |
69,21 |
97,0 |
67,13 |
86,8 |
60,07 |
71,0 |
49,14 |
49,4 |
34,19 |
14,5 |
10,04 |
13,0 |
9,00 |
0,5 |
684,53 |
51,36 |
96,8 |
49,72 |
85,6 |
43,96 |
68,0 |
34,92 |
43,0 |
22,08 |
14,5 |
7,45 |
12,5 |
6,42 |
0,7 |
592,90 |
33,53 |
96,8 |
32,46 |
84,9 |
28,47 |
66,6 |
22,33 |
41,4 |
13,88 |
- |
|
14,3 |
4,79 |
0,8 |
506,66 |
24,5 |
97,0 |
23,77 |
85,4 |
20,92 |
67,2 |
16,46 |
43,0 |
10,54 |
- |
|
15,7 |
3,85 |
0,95 |
274,89 |
11,18 |
97,6 |
10,91 |
88,0 |
9,84 |
71,6 |
8,00 |
48,0 |
5,37 |
- |
|
18,8 |
2,10 |