Part_4-12

166

Олександр Валентинович БОНДАРЕНКО Олександр Іванович КРОТОВ

Віталій Ілліч СОРОКІН

ТЕОРІЯ ПРОЕКТУВАННЯ СУДЕН

Курс лекцій з дисципліни “Основи проектування суден”

165

−ходовий місток;

−верхній місток.

На поздовжньому розрізі і палубах показуються суднові пристрої, спеціальні, службові приміщення і приміщення екіпажу, а також комунікації: коридори, двері, вестибулі, тамбури, ліфти, трапи, сходи в трюми, твіндеки і в танки. Усі приміщення підписуються по призначенню без розміщення меблів.

Викреслюється головний двигун в масштабі, валопровід, опорні підшипники, дейдвудна труба, гребний гвинт, гельмпортова труба і балер руля.

До проекту входить і написання розрахунково-пояснювальної записки.

164

AL – довжина судна між перпендикулярами, м; B – ширина, м; T – осадка,

м; H – висота борту, м; D – коефіцієнт δ; BETA – коефіцієнт β; XC – відносна абсциса центра величини; ALBAK, ALMO, ALAXT – довжина баку, машинного відділення і ахтерпіку відповідно, м; ZG – апліката центру маси судна, м;

Ці величини визначаються як і в п.5.

Епюру ємності, поздовжній розріз і таблицю ємності треба розраховувати відповідно до вказівок розділу 4, 4.1, 4.2.

Маючи таблицю ємності, навантаження судна, а також дані, що роздруковані по програмі LS19 задача 9, можна приступати до удиферентування судна.

Удиферентування слід виконувати для трьох варіантів навантаження судна:

100 % вантажу +100 % запасів без баласту;

100 % вантажу +10 % запасів з баластом; без вантажу +10 % запасів з баластом.

Удиферентування виконується в відповідності з розділом 8 для кожного варіанту навантаження.

Після удиферентування розробляється графічна частина проекту: 1.Теоретичне креслення.

2.Єпюра ємності.

3.Креслення загального розташування:

−поздовжній розріз судна;

−верхня палуба (а не вид зверху);

−нижня палуба;

−трюм;

−палуба баку;

−палуби надбудови:

−перша палуба;

−друга палуба;

−третя палуба;

163

теоретичного об'єму. Для наливного судна об'єм під вантаж Wф = kв (VNTR – VTIБ), де VTIБ – об'єм TIБ, а kв = 0,95. Якщо Wф невистачає, то частину VTIБ можна розмістити в центрах ІІ-го дна не зайнятих паливом.

Потрібний об'єм для розміщення вантажу визначається:

для суховантажних суден Wп = Pвµв, м3

для танкерів Wп = Ρв , м3 .

γв

-0 %

Різниця між Wф −Wп = + 5 % - небільше .

Якщо фактична вантажомісткість Wф більша потрібної чим на 5 % або недостатня, то треба змінювати висоту борту Н і знову розраховувати на ЕОМ місткість проекту.

При цьому треба мати на увазі, що значні зміни висоти борту (більше чим на 0,5 м) можуть привести до необхідності виконати ще одне наближення в розрахунках водотоннажності.

6. Уточнивши місткість, а разом з нею і висоту борту, треба приступати до графічних робіт: розробити теоретичне креслення і креслення загального розташування.

Для того, щоб бути впевненим, що при подальшій роботі над проектом не буде несподіванок краще усього спочатку на форматі А1 побудувати поздовжній розріз судна і епюру ємності.

Одержати таблицю ординат теоретичного креслення, таблицю елементів плавучості і початкової остійності, таблицю площ теоретичних шпангоутів для побудови епюри ємності, а також таблицю плеч остійності форми можна за допомогою програми LS19 задача 2.

Щоб ввести дані потрібно за допомогою клавіші F4 треба вивести на екран дисплея файл вхідних даних LSZ2.dat і змінити в ньому існуючі числові значення на елементи проекту.

Ідентифікатори і розмірність величин:

162

попередньому наближені п.п.1,2,3 і остаточно розрахувати потужність головного двигуна N3 порівнявши її з N2.

Як правило цих наближень вистачає щоб остаточно визначити водотоннажність і головні розміри проекту судна.

5. Уточнюємо місткість проекту судна при обраних головних розмірах і коефіцієнтах повноти за допомогою ЕОМ по програмі LS19 задача 9.

Для можливості використовування цієї програми треба підготувати вхідні дані. Файл вхідних даних LSZ9.dat виводиться на екран клавішею F4 і існуючі в ньому цифрові дані замінюються на дані проекту.

Ідентифікація і розмірність вхідних даних:

AL – довжина судна між перпендикулярами, м; B – ширина, м; T – осадка,

м; H – висота борту, м; D – коефіцієнт δ; BETA – коефіцієнт β; XC – відносна абсциса центра величини; ALBAK, ALMO, ALAXT – відповідно довжина баку, машинного відділення і ахтерпіку, м; ZG – апліката центру мас, м; XMO – абсциса носової перебірки машинного відділення, м; NSEDL – наявність сідлуватості ВП (0 – відсутня, 1 – стандартна); NTIPS – тип судна (1 – суховантажне, 2 – наливне); ALFORP – довжина форпіку (0,05L), м.

Величина

ХС = XCL ; ZG = ZGH H , м.

ALFORP = 0,05AL, а якщо поряд з форпіком розташований не вантажний відсік, наприклад, на суховантажному судні – бункер, то довжину цього відсіку треба добавити до форпіку і ввести як ALFORP.

ALMO = Lмв lгд , м – визначається перерахунком з прототипу.

lгд

При кормовому розташуванні машинного відділення теоретичний об'єм трюму визначається ідентифікатором VNTR. Для суховантажного судна об'єм під вантаж Wф = kвVNTR, де kв = 0,9 – 0,92 – коефіцієнт використання

161

Це наближення потрібно щоб по потужності головного двигуна уточнити його масу, а по питомих витратах палива qп уточнити масу палива, а з ним і водотоннажність судна.

1. Складаємо рівняння мас в функції головних розмірів. При цьому маси енергетичної установки і палива розраховуємо як незалежні від водотоннажності.

Рівняння приводимо до вигляду D − mn D23 − Ρnв = F(D). Величини n i m

визначаються, як

Рівняння мас вирішується як в першому наближені. Водотоннажність другого наближення позначимо через D2.

2. Для перевірки правильності вирішення рівняння мас розпишемо навантаження за розділами, і сума мас розділів повинна дорівнювати D2

D2 .= ΣPi + Pв.

3. Уточнюємо головні розміри через коефіцієнт λ

λ = 3 D2 ; L2 = λL1, B2 = λB1, T2 = λT1, H2 = λH1.

D1

Після використання перевірки D2 = γδkвчL2B2T2 округлюємо головні розміри як вказано в розділі 3.11.

4. Розраховуємо потужність N2 головного двигуна як і в першому наближені за допомогою ЕОМ по програмі LS1 задача 2-4. Якщо N2 i N1 відрізняються більше як на ± 3 % треба зробити ІІІ-є наближення, використавши потужність N2 і нове значення qп для складання і вирішення як у

160

рівняння знайденого значення D. Сума розділів навантаження повинна дорівнювати водотоннажності

D1 = ΣPi + Pв, т.

Якщо рівність не виконується, то треба шукати помилку в вирішені рівняння, або в розрахунках мас розділів. Після перевірки складається таблиця навантаження мас;

12.Якщо відомі D1, ΗΤ , ΤΒ ,ΒL ,δ маємо можливість розрахувати головні

розміри проекту судна відповідно розділу 3.11, використавши для цього рівняння плавучості. Після перевірки правильності розрахунків треба округлити головні розміри до одного знаку після десяткової коми, як вказано в розділі 3.11;

13. На цьому вирішення ЛММ проекту судна в першому наближенні закінчено, далі треба піддати її перевірці за більш точними формулами гідромеханіки з метою уточнення потужності головного двигуна, бо в рівнянні мас вона оцінювалася за наближеною адміралтейською формулою.

Коефіцієнт опору доцільно розраховувати по графікам Войткунського, а потужність головного двигуна – після розрахунку гребного гвинта з урахуванням попутного потоку і взаємодії гвинта з корпусом. Ці розрахунки доцільно виконати по програмі LS1 задачі 2-4 в залежності від значення коефіцієнта δ і числа Фруда Fr. Відповідь на запитання – якою задачею скористатися – дає знайомство з розділом меню "о программе".

Програма LS1 обирає головний двигун, але цей вибір треба перевірити за каталогом суднових дизелів, звідки виписати марку двигуна, його розміри і питому витрату пального qп, т/(кВт год).

Одержану за розрахунками потужність N1 треба зіставити з потужністю за

більшої ніж ± 3 % треба перейти до другого наближення. Друге наближення.

158

8. Відношення HT впливає також і на запас плавучості, тобто на непотоплюваність, тому потрібна перевірка значення HT з умови забезпечення непотоплюваності за формулою

забезпечення місткості. Але накатні судна мають дуже довгі трюми (lз > 0,2 ),

умови забезпечення місткості і для подальших розрахунків треба приймати його значення.

9. Значення ΤΒ розраховується з умови забезпечення остійності і плавності хитавиці. Під час вибору значення ΤΒ не слід забувати про негативний вплив на збільшення опору води (на ходовість)

Значення відносної метацентричної висоти впливає на остійність і на плавність хитавиці.

Вхідні величини до формули описані в розділі 4.5. Вибір значення h Β –

за розділом 3.6.

157

а = 0,266 – для контейнеровозів.

Рв – вантажопідйомність – величина задана.

Kв – частка підпалубного вантажу в повній вантажопідйомності судна. Kв = 1 – за відсутності вантажу на ВП. Kв = 0,85…0,65 – для лісовозів, контейнеровозів, накатних суден.

Кл – коефіцієнт, який враховує наявність корисного об'єму в вантажних люках

Кі – коефіцієнт використання теоретичного об'єму вантажних приміщень Кі = 0,9 – 0,92 – для суховантажних суден; Кі = 0,95 – для наливних суден (2 % – на набір, 3 % – на недолив);

Кі = 0,81 – для контейнеровозів і накатних суден.

KαL – коефіцієнт розширення корпусу от КВЛ до ВП

машинного відділення визначається за формулою

Величини, які входять в цю формулу, описані в розділі 3.4.

Вибір значення HT з умови забезпечення місткості виконується в порівняні його з прототипом відповідно до характеристики вантажу µв або γв.

HT =….µв(γв) = …..| якщо µв >µв то HT ≥ НТ ;

НТ =…. µв (γв )= …..| для танкерів – навпаки, якщо γв > γв , то HT ≤ НТ ;