Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

test1_Part_4-12

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
15.02.2015
Размер:
1.11 Mб
Скачать

125

Побудова КВЛ – аналогічно ППШ рис.9.2. Значення короткої сторони трапеції а = (2а – 1)Lквл.

Таблиця 9.1. – Рекомендована форма ППШ в кінцевостях

Fr

ніс

корма

 

 

 

0,15...0,18

пряма, або трохи опукла

пряма

0,18...0,22

угнута, або пряма

пряма, або трохи угнута

0,22...0,32

помірно угнута

угнута

>0,32

пряма

трохи опукла, або пряма

 

 

 

а/2 а/2

xa

lкз = 0,5 – lцк

lцк

lцн

 

lнз = 0,5 – lцн

L/2

 

L/2

 

 

 

 

= βВТ

Масштаби:

лінійний – в 1 см ... м площ – в 1 см ... м2

Рис.9.1. Побудова побудовної по шпангоутах

Розробка КВЛ.

Відстань до середини короткої сторони трапеції xa = 4α6α1 x f .

 

а/2

а/2

 

 

 

xa

Масштаби:

 

 

довжини …

 

lцв

 

 

 

ширини …

 

 

 

В/2

Lквл/2

 

 

Lквл/2

Рис.9.2. Побудова конструктивної ватерлінії

126

Довжину циліндричної вставки КВЛ lцв можна визначити по табл.9.2. в залежності від числа Фруда Fr. Дані для прийняття форми КВЛ в носовій кінцевості наведені в табл.9.3.

Таблиця 9.2. – Довжина циліндричної вставки КВЛ

Fr

≤0,19

0,20

0,21

0,22

0,23

0,26

 

 

 

 

 

 

 

довжина вставки в

35,0

28,0

24,4

17,5

12,0

0,0

% Lквл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Баланс-шпангоути і мідель-шпангоут.

Баланс-шпангоути визначають головні риси кінцевостей судна. По ним і шпангоуту найбільшого перерізу можна побудувати теоретичне креслення. Рекомендовані номера баланс-шпангоутів приведені в табл.9.4.

Таблиця 9.3. – Рекомендована форма КВЛ в носовій кінцевості

 

Fr

Форма КВЛ

 

Fr

 

Форма КВЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<0,15

опукла

0,22…0,32

трохи угнута

0,15…0,19

пряма, або помірно

>0,32

пряма

 

 

опукла

 

 

 

 

 

0,19…0,22

угнута, або пряма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 9.4. – Рекомендовані номери баланс-шпангоутів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fr

 

0,19

 

0,20...0,26

 

0,40...0,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ баланс-шпангоутів

2, або 3

 

4 і 6

 

5 і 15

 

 

 

18, або 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Способи викреслення мідель-шпангоута наведені на рис.9.3.

ti =

ωi

T;

 

 

yi КВЛ

bi = 2ωTii .

Для побудови шпангоутів, зображених на рис.9.4, їх площі знімаються з ППШ, а ординати з КВЛ. Додатково розраховуються сторони трапеції ti, або прямокутника bi. За цими даними спершу викреслюється трапеція або

127

прямокутник рівновеликі за площею шпангоуту, а потім – гілка шпангоуту так, щоб відкинута площа дорівнювала добавленій, а його форма відповідала потрібній.

а)

КВЛ

б)

КВЛ

в)

 

 

 

r = 1−β BT

 

 

 

R

 

 

t

0,43

 

 

 

 

 

ОП

 

ОП

θ

ДП

ДП

ДП

 

 

КВЛ

або а = 0,01В

ОП

Рис.9.3. Побудова мідель-шпангоута при горизонтальному днищі: а – скругленням скули по радіусу r, б – лекальним округленням скули; в – за

наявності підйому днища кут θ = 0,02 рад, або а = 0,01В,

a)

ti

R = 0,5B

у18

ω18/2

4(1−β)T B − θ

0,43 − θ

у3 КВЛ

ω3/2

i

 

t

ОП

ДП

; t = (2β – 1)T

б)

уiквл КВЛ

ωi/2

T

ОП

ДП bi

Рис.9.4. Побудова шпангоутів: а – баланс-шпангоути, б – решта шпангоутів

Принципові положення по викреслюванню корабельних кривих приведені в роботах [1, 2].

128

Запитання для самоконтролю

1.Як впливає на проектне удиферентування подовження судна в ніс і в корму на L/2?

2.Для чого іноді на танкерах утворюють квартердек?

3.Які властивості має ППШ?

4.Для чого використовуються корабельні криві?

5.Що називається баланс-шпангоутом і де він використовується?

10. СПОСОБИ РОЗРОБКИ ТЕОРЕТИЧНОГО КРЕСЛЕННЯ

Значення теоретичного креслення визначається тим, що воно фіксує форму корпусу судна, яка впливає безпосередньо на різні показники і характеристики судна.

Таким чином, теоретичне креслення поряд з навантаженням і кресленнями загального розташування, може бути віднесене до базових, головних матеріалів проекту.

Розробка теоретичного креслення базується на двох положеннях:

необхідно, щоб при фіксованих головних розмірах судна були витримані значення водотоннажності, коефіцієнтів повноти і положення центра величини;

бажано, щоб форма шпангоутів, батоксів і ватерліній довжина і положення циліндричної вставки, а також форма кінцевостей були б близькими до оптимальних для даного судна.

Здійснити ці положення можна різними способами. Розглянемо деякі з

них.

10.1. Метод рисування.

Після розробки корабельних кривих і завершення підготовчих робіт (викреслення сітки) приступають до побудови теоретичних шпангоутів проекції „Корпус”. Основою для побудови кожного шпангоута є його площа і ордината конструктивної ватерлінії. За значеннями цих величин будують рівновеликі (0,5

129

площі) прямокутники або трапеції, а по ним і обводи шпангоутів до вантажної ватерлінії. Вище гілка шпангоуту продовжується таким чином, щоб одержати достатню площу верхньої палуби для розміщення надбудов, пристроїв та вантажу. Потім виконують побудову проекції „напівширота” та „бік”. Одночасно виконують перевірку узгодження точок пересічення ліній шпангоутів, ватерліній і батоксів в трьох проекціях. Закінчують побудову теоретичного креслення розрахунком водотоннажності V і коефіцієнтів повноти

δ, α, β, а також значення xc.

Якщо вони не відповідають завданим, то треба виконати корегування форми шпангоутів на проекції „корпус”, ватерліній і батоксів на інших проекціях і знову зробити перевірку значень V, δ, α, β та xc.

За наявності досвіду достатньо 2-х – 3-х корегувань.

10.2. Аффінне перетворення теоретичного креслення суднапрототипу.

У випадку часткової подібності форми корпусу судна-прототипу і проекту (коли L, B, T, H – різні, а коефіцієнти δ, α, β однакові) найбільш простим способом перебудови теоретичного креслення прототипу до проекту є аффінне перетворення цього креслення. В загальному випадку змінюються головні розміри L, B і T, при цьому в кресленні ординати y змінюються пропорційно B B , відстань між ватерлініями – пропорційно T T і відстань між

теоретичними шпангоутами – пропорційно L L .

y = BB y; T = TT T ; L = LL L.

Для цього випадку будемо мати:

коефіцієнти повноти δ, α, β, ϕ, χ – незмінними; водотоннажність V = LLBTBT V ;

130

площі ватерліній Si = LLBB Si ;

площі шпангоутів i = BBTT i ;

апліката ЦВ zc = TT zc ;

абсциса ЦВ xc = LL xc ;

поперечний метацентричний радіус r = B2T r ;

B 2T

поздовжній метацентричний радіус R = L2T R .

L2T

При усій зручності аффінного перетворення його недоліком є обов’язкова незмінність усіх коефіцієнтів повноти, що дозволяє використовувати його тільки якщо Fr = Fr .

10.3. Інтерполяційний спосіб побудови теоретичного креслення.

Інтерполяційний спосіб може використовуватися тоді, коли є 2 креслення прототипів: один з δ2 > δ; другий з δ1 < δ. Після приведення обох креслень прототипів до розмірів проекту шляхом аффінного перетворювання можна одержати два теоретичних креслення з однаковими головними розмірами, але з різними значення δ. На рис.10.1. показаний один з шпангоутних перерізів цих креслень.

Об’єм, який міститься між поверхнею судна з δ2 і поверхнею судна з δ1,

 

 

 

L T

 

 

L T

V2 V1 = (δ2 − δ1 )LBT = ∫∫y2dxdz ∫∫y1dxdz =

 

 

 

0 0

 

 

0 0

L T

 

 

L T

y1 )LT , звідси

= ∫∫(y2 y1 )dxdz ∑∑(y2

0 0

 

 

х=0 z=0

 

 

 

 

 

 

L T

 

 

 

 

− δ )

∑∑(y2 y1 )

L T .

2

х=0 z=0

 

 

 

 

 

 

1

B

 

 

L T

 

 

 

 

 

131

Т

КВЛ

у1

у

у2

ОЛ ДП

Рис.10.1. Побудова шпангоута інтерполяційним способом З приведених вище виразів маємо

δ2 − δ

δ2 − δ1

 

L T

 

 

∑∑(y2 y)

 

х=0 z=0

 

.

L T

 

∑∑(y2 y1 )

 

 

х=0 z=0

 

Цей вираз можливо використати для розрахунку ординат,

 

 

y2 y =

δ2

− δ

(y2 y1 ), або

 

δ

2

− δ

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = y2

 

δ2 − δ

(y2 y1 ),

 

 

 

 

 

 

 

 

δ

2

− δ

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

позначивши

δ2 − δ

= K y , будемо мати

 

 

 

 

δ2 − δ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = y2 Ky(y2 y1) = Kyy1 + (1 + Ky)y2.

Таким чином будь-яка ордината у нового теоретичного креслення з коефіцієнтом повноти δ може бути одержана при наявності двох креслень з більшим і меншим коефіцієнтами повноти, які за допомогою аффінного перетворення приведені до розмірів проекту судна.

132

10.4. Перебудова креслення судна-прототипу на основі побудовної по шпангоутах проекту.

Побудувати теоретичне креслення для проекту судна можливо, маючи теоретичне креслення прототипу, головні розміри якого аффінно перетворені до розмірів проекту, побудовну по шпангоутах такого креслення, а також побудовну проекту судна. При цьому форма і, відповідно, коефіцієнт повноти шпангоута найбільшого поперечного перерізу залишаються незмінними.

Обидві побудовні накладаються одна на одну і викреслюються разом з проекцією напівширота на одному листі (рис.10.2).

За допомогою ППШ можна визначити на скільки треба перенести шпангоути, щоб вони утворили теоретичне креслення проекту, наприклад, площа n0-го шпангоуту на рис.10.2 дорівнює площі n1-го шпангоуту проекту, тобто її величина, а відповідно і ордината ватерлінії повинні бути зміщені на величину x. При такому зміщені усіх шпангоутів ми одержимо ватерлінію проекту (b1). Таким чином, будемо мати напівшироти нового креслення. Залишається тільки зняти з одержаних ватерліній ординати, що відповідають рівномірній сітці шпангоутів, побудувати проекцію "корпус", а потім і проекцію "бік" креслення. При старанній перебудові ватерліній креслення буде практично узгодженим.

n1 n0

X n1n0

Smax = βBT

L

ymax = B/2

b ППШ

a

b1 ватерлінія

a1

Рис.10.2. Побудова теоретичного креслення проекту (b, b1) з креслення прототипу (a, a1).

133

В деяких випадках треба тільки змінити положення центра величини по довжині судна, що досягається простою перебудовою ППШ рис.10.3. Для розв'язання такої задачі треба так змінити ППШ, щоб її площа, тобто водотоннажність, залишилась незмінною.

Для цього потрібно відкласти по горизонталі від центра площі ППШ відрізок (xc xa), а точку а (центр площі ППШ) з’єднати з точкою b на осі x. Будь-яка точка ППШ буде одержана шляхом переміщення точки ai в точку bi, при чому cibi паралельна cb. Теоретичне креслення перебудовують як описано вище. Вертикальну відстань до центру площі ППШ yc від осі x можна розрахувати за формулою Ейлера

yc = ymax

 

ϕ

.

 

+ ϕ

СПШ 1

 

 

 

 

xc

 

 

 

xa

 

ai

ci

a

 

 

 

 

 

c

 

 

 

y

L/2

bi

 

b

 

 

 

cai ci

bi L/2

Рис.10.3. Перебудова побудовної при змінені положення центра величини: хс, ха – абсциси ЦВ проекту і прототипу.

10.5.Побудова суднової поверхні за єдиним аналітичним виразом.

Ще в XVIII столітті робилися перші спроби виразити обводи корпусу аналітично. Так шведський кораблебудівник Ф.Г.Чапман запропонував в 1769 р. викреслювати ватерлінії за такою параболою

134

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

x

1−α

 

y = y

1

 

 

 

 

,

 

 

 

max

 

 

 

 

 

 

 

 

LH (K )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де уmax– найбільша ордината ватерлінії; x – абсциса шпангоута;

LH(K) – довжина носового (кормового) загострення кінцевості;

α – коефіцієнт повноти даної ватерлінії.

Головна перевага даного способу це простота зв’язку y з x і особливо з α. Але серйозним недоліком є відсутність точок перегину ватерліній, що обмежувало застосування цієї формули.

В 1903 р. Д.Тейлор доповнив параболу Чапмана ще одною параболою, що дало можливість одержувати ватерлінії з заданою точкою перегину – xпер.

y = ymax 1 a LHx(K ) m + (a 1) LHx(K ) n .

Величини а, т і п в цій формулі можуть бути одержані з трьох додаткових умов – заданої площі, заданого загострення в кінцевості і заданого положення точки перегину:

 

 

 

 

 

 

LH (K )

 

SH (K ) = αLH (K )ymax = y dx ;

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

tgψH (K ) =

 

dy

 

= LH (K );

 

d 2 y

 

 

 

= 0.

 

 

 

 

 

dx

 

 

dx2

 

 

 

 

 

x

 

 

x=xпер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пізніше замість чапмановської параболи почали застосовувати прогресіку. Так інженер А.А.Попов поклав в основу чапмановську параболу і одержав рівняння прогресіки

 

 

 

 

 

 

x

n

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LH (K )

 

 

y = ymax

 

 

 

 

.

 

1

 

 

x

 

n

 

 

 

 

 

1 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 c LH (K )

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]