Метод вказівки до практичних робіт
.pdf
39
а/2 а/2
xa
lкз = 0,5 – lцк |
lцк |
lцн |
|
lнз = 0,5 – lцн |
Ω = βВТ
Масштаби:
лінійний – в 1 см ... м площ – в 1 см ... м2
L/2 |
|
L/2 |
|
|
|
|
|
Рис. 9.1. Побудова ППШ Величина меншої сторони трапеції визначається по формулі:
a = (2ϕ −1)L , (9.3)
а відстань від середини цієї сторони до :
xa = |
6ϕ |
|
xc |
(9.4) |
|
4ϕ −1 |
|||||
|
|
|
|||
При побудові КВЛ, як і в випадку з ППШ, також спочатку будується трапеція, рівновелика по площі КВЛ. Величина меншої сторони трапеції виражається відрізком
a = (2α −1)L |
(9.5) |
||||
Відстань від середини цього відрізка до площини дорівнює |
|
||||
xa = |
6α |
|
X f |
(9.6) |
|
4α −1 |
|||||
|
|
|
|||
При побудові КВЛ можливо використати рекомендації про довжину циліндричної вставки КВЛ в залежності від числа Фруда, приведені в табл. 9.1.
Таблиця 9.1. – Довжина циліндричної вставки КВЛ
Fr |
≤ ,19 |
0,20 |
0,21 |
0,22 |
0,23 |
0,26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Довжина |
35,0 |
28,0 |
24,4 |
17,5 |
12,0 |
0,0 |
|
вставки, % |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
38
9.2. Короткі теоретичні відомості.
Для проектування Т.К. і для розробки вказаних вище корабельних кривих необхідні дані, які одержані в попередніх практичних роботах:
водотоннажність V = Dγ ,
головні розміри судна L, B, T
коефіцієнти δ, α, β.
Для розробки ППШ необхідно розрахувати коефіцієнт ϕ = βδ , абсцису xc,
довжину циліндричної вставки.
Для визначення безрозмірної абсциси Ц.В. використовуються залежності типу xc/L=f(δ) для відомих серій моделей [2]:
якщо δ ≥ 0,59 |
xc |
L |
= 0,2(δ − 0,675) |
(серія BSRA) |
(9.1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
якщо δ < 0,59 |
xc |
L |
= 0,167δ2 − 0,09δ − 0,022 (японська серія) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Для призначення довжини носової і кормової частин циліндричної вставки |
||||||
можливо скористатися такими виразами [2]: |
|
|
|
|||
|
якщо δ < 0,64 |
lцн = lцк |
= 0 |
(9.2) |
||
якщо δ ≥ 0,64 |
lцн = 2δ2 |
−1,55δ + 0,2025 |
|
|||
lцк = −49,91δ3 +111,05δ2 −81,3δ +19,63
знаючи lцн і lцк відносні довжини носового і кормового загострення, можливо визначити як:
lн = 0,5 − lцн ; |
lк = 0,5 − lцк ; |
Якщо δ > 0,7 зручніше скористатися графіками Ліндблада [1, с.231].
При побудові ППШ спочатку будується трапеція, площа якої в визначеному масштабі дорівнює водотонажності судна V, а потім методом рисування ППШ, рівновелика по площі побудованій трапеції (рис. 9.1).
37
Таблиця 8.3. – Варіанти завдань визначення висоти надводного борту.
Номер |
Тип суд- |
Головні |
Сідлуватість в % від стандартної |
|||
варіан- |
на |
елементи |
В носу |
В кормі |
||
|
ту |
|
||||
|
|
|
|
|
|
5 |
|
1 |
|
2 |
3 |
4 |
|
1 |
– |
3 |
По за- |
Визначені в |
75 |
125 |
4 |
– |
6 |
вданню |
попередніх |
125 |
75 |
7 |
– |
9 |
|
практичних |
100 |
25 |
10 |
– |
12 |
|
заняттях |
0 |
100 |
13 |
– |
15 |
|
|
0 |
0 |
16 |
– |
18 |
|
|
0 |
0 |
Рекомендована література.
1.Правила про грузову марку морських суден. Регістр судноплавства України.
2.Бондаренко О.В., Кротов О.І., Сорокін В.І. Конспект лекцій з дисцип-
ліни "Проектування суден". – Миколаїв: УДМТУ. 2002.
Практичне заняття № 9
РОЗРОБКА КОРАБЕЛЬНИХ КРИВИХ ДЛЯ ПРОЕКТУВАННЯ ТЕОРЕТИЧНОГО КРЕСЛЕННЯ
9.1. Постановка задачі і мета роботи.
Ряд існуючих методів побудови теоретичного креслення (Т.К.) заснований на необхідності мати форму конструктивної ватерлінії (КВЛ), побудовну по шпангоутам (ППШ), мідель-шпангоут ( ), носовий баланс-шпангоут (НБШ) і кормовий баланс-шпангоут (КБШ).
Отже, уже на початковій стадії розробки Т.К. необхідно вирішувати задачу відпрацьовування обводів КВЛ, ППШ, , НБШ і КБШ. При цьому коефіцієнти повноти α, β, ϕ повинні дорівнювати проектним.
Мета роботи: отримати навички розробки обводів КВЛ, БПШ, , НБШ і КБШ з завданими характеристиками.
36
Поправка для суден типу В довжиною менше 100 м.
Якщо судно типу В має L<100 м і закриті надбудови з розрахунковою дов-
жиною E < 0,35L, то Fбаз повинен бути збільшений на величину
k5 |
= 7,5(100 − L) |
0,35 |
− |
E |
|
,мм |
|
|
|
|
L |
|
|
8.3. Методичні вказівки.
Практичне заняття розраховане на 2 години. Мінімальний надводний борт визначити для проекту судна з головними елементами, одержаними на практичному занятті № 6 з уточненою висотою борту на занятті № 7 і відповідно до номеру варіанту з табл. 8.3. Номер варіанту визначається номером прізвища по журналу групи.
При цьому слід врахувати таке:
−якщо кормова половина профілю сідлуватості вище стандартної, а носова половина – нижче, то вплив надмірності сідлуватості в кормі не повинен прийматися в розрахунок, а враховувати тільки недостаток в носу;
−якщо носова половина профілю сідлуватості вище стандартної, а сідлуватість кормової частини складає не менше 75% стандартної, то вплив надлишку сідлуватості в носу і недостатку в кормі повинні прийматися в розрахунок;
−якщо сідлуватість кормової частини складає менше 50% стандартної, то надлишок сідлуватості в носу не повинен прийматися до уваги, а враховуватися тільки недостаток сідлуватості в кормі;
−якщо сідлуватість кормової частини складає (50÷75)% стандартної, то враховується пропорційна поправка на надлишок сідлуватості в носу і повний недостаток в кормі.
Максимальне відраховування на надлишок сідлуватості в усіх випадках не повинен прийматися більше 125 мм на 100 м довжини судна.
35
∆C = 12 (∆Cн + ∆Cк ) – недостача або надлишок сідлуватості.
Недостача або надлишок сідлуватості в носовій ∆Сн і кормовій ∆Ск поло-
вині судна визначаються за формулами, а величини ∆С′н і ∆С′к – як вказано в табл. 8.2.
∆Сн |
= |
|
∆Сн′ |
; |
∆Ск = |
∆Ск′ |
; |
|
8 |
8 |
|||||||
|
|
|
|
|
||||
∆Сн′ |
= ∑ kZдійсн. − ∑ kZстанд. |
|
||||||
|
|
|
н |
|
н |
|
|
|
∆Ск′ |
= ∑ Zдійсн. − ∑ kZстанд. |
|
||||||
|
|
|
к |
|
к |
|
|
|
Таблиця 8.2. – Ординати стандартного профілю сідлуватості і визначення
величин ∆С′к і ∆С′н.
Положення ординати
1 |
2 |
|
|
Кормовий перпен- |
|
половина |
дикуляр (К.П.) |
|
1/6L від КП |
||
Кормова |
||
1/3L від КП |
||
|
||
|
середина довжини |
|
|
судна |
|
|
Середина довжини |
|
половина |
судна |
|
1/3L від НП |
||
|
||
Носова |
1/6L від НП |
|
Носовий перпен- |
||
|
||
|
дикуляр (Н.П.) |
|
|
|
|
|
Сідлуватість, мм |
Різниця |
|
|
Ордината, мм |
коефі- |
|
|
орди- |
Добуток |
цієнти |
|
|
нат (6 – |
(7*4) |
|
Стан- |
Дійсна |
||||
|
|
дартна |
5) |
|
|
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
25(L 3 +10) |
1 |
|
|
|
|
11,1(L 3 +10) |
3 |
|
|
|
|
2,8(L 3 +10) |
3 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
∑=∆С′к |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
|
|
|
|
5,6(L 3 +10) |
3 |
|
|
|
|
22,2(L 3 +10) |
3 |
|
|
|
|
50(L 3 +10) |
1 |
|
|
|
∑=∆С′н |
|
|
|
|
|
|
34
350 мм – для судна L = 24 м,
860 мм – для судна L = 85 м,
1070 мм – для судна L ≥122 м.
Відраховування для проміжних значень довжин повинні визначатися лінійною інтерполяцією.
Якщо сумарна довжина надбудов і ящиків менше довжини судна, то проценти відраховування від вказаних вище величин визначаються з табл. 8.1.
Таблиця 8.1. – Процент відраховування
|
|
|
Тип судна |
|
|||
Сумарна |
|
|
|
|
|
|
|
Тип А |
|
|
|
Тип В |
|||
довжина |
|
|
|
|
|
|
|
Процент відрахувань |
Судна з баком і без |
Судна з баком і |
|||||
надбудов |
|||||||
|
для надбудов усіх типів |
роздільної серед- |
роздільною серед- |
||||
|
|
|
ньої надбудови |
ньою надбудовою |
|||
0 |
0 |
|
0 |
|
0 |
||
0,1L |
7 |
|
5 |
|
6,3 |
||
0,2L |
14 |
|
10 |
12,7 |
|||
0,3L |
21 |
|
15 |
19 |
|||
0,4L |
31 |
|
23,5 |
27,5 |
|||
0,5L |
41 |
|
32 |
36 |
|||
0,6L |
52 |
|
46 |
46 |
|||
0,7L |
63 |
|
63 |
63 |
|||
0,8L |
75,3 |
|
75,3 |
75,3 |
|||
0,9L |
87,7 |
|
87,7 |
87,7 |
|||
1,0L |
100 |
|
100 |
100 |
|||
|
|
|
|
|
|
||
Проценти відраховування для проміжних значень довжини надбудов і |
|||||||
ящиків визначаються лінійною інтерполяцією. |
|
||||||
Поправка на відхилення від стандартного профілю сідлуватості k4 визнача- |
|||||||
ється по формулі: |
|
|
|
|
|
||
|
k4 = ∆C |
0,75 − |
l |
, мм |
|
||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
2L |
|
||
де l – загальна довжина закритих надбудов, м;
33
Судна типу А – це судна, спроектовані для перевезення тільки рідких вантажів наливом, судна типу В – усі інші.
Величина мінімального надводного борту F визначається як алгебраїчна сума базисного надводного борту Fбаз і поправок до нього.
F = Fбазk1 + k2 − k3 ± k4 + k5 ,
де поправки: k1 – на коефіцієнт загальної повноти; k2 – на розрахункову висоту борту; k3 – на надбудови і ящики; k4 – на надмір або недостачу сідлуватості; k5 – для суден типу В довжиною менше 100м.
Базисний надводний борт Fбаз для суден необмеженого району плавання визначається по таблицям Правил для суден типу А і типу В в залежності від їх довжини і дозволенного району плавання. Таблиці складені для суден з станда-
ртною сідлуватістю, δ = 0,68 для осадки T = 0,85H , відношення HL =15 і без
надбудов.
При відхиленні показників проекту від цих даних вносять поправки.
Поправка на коефіцієнт загальної повноти δ.
Якщо δ > 0,68 , то визначений по таблицям Правил базисний надводний
борт Fбаз повинен бути помножений на коефіцієнт k1 = δ + 0,68 . 1,36
Поправка на висоту борта H.
Якщо H > 15L , то надводний збільшується на величину:
|
|
L |
|
k2 |
= H − |
|
R , мм |
|
|||
|
|
15 |
|
де R – коефіцієнт, який дорівнює 250 якщо L ≥120м і R=L/0,4B, якщо
L<120 м; якщо H < 15L , то поправка не вводиться.
Поправка на надбудови і ящики.
Якщо довжина надбудов і ящиків дорівнює довжині судна, то відраховування з надводного борту k3 повинно дорівнювати:
32
Рекомендована література.
1. Бронников А.В. Проектирование судов. – Л.: Судостроение, 1991. –320
с.
2. Бондаренко О.В., Кротов О.І., Сорокін В.І. Конспект лекцій з дисцип-
ліни "Проектування суден". – Миколаїв.: УДМТУ, 2002.
Практичне заняття № 8
РОЗРАХУНОК ВЕЛИЧИНИ МІНІМАЛЬНОГО НАДВОДНОГО БОРТУ
8.1. Постановка задачі і мета роботи.
При проектуванні судна, визначаючи його головні розміри, слід забезпечити необхідну швидкість, вантажомісткість, остійність, а також запас пловучості і визначений рівень непотоплюваності. Суттєву роль при цьому відіграє висота надводного борту. Регістром узагальнений величезний експлуатаційний досвід впливу на висоту надводного борту різноманітних факторів: типу судна, його довжини, району плавання, висоти борту, коефіцієнта загальної повноти, характеру сідлуватості верхньої палуби, розташування і довжини надбудов і ящиків. Виданні Регістром “Правила про вантажну марку морських суден” дозволяють призначити надводний борт проекту судна з урахуванням перелічених вище факторів.
Одна з задач, яку треба вирішувати при проектуванні судна – визначення мінімально допустимої висоти надводного борту по “Правилам про вантажну марку морських суден” [1]. Ця задача і ставиться в цьому практичному занятті
[2.пп. 7.5].
Мета роботи – одержання навичок в роботі з Правилами Регістру і в визначенні мінімальної висоти борта проекту судна по "Правилам про вантажну марку морських суден".
8.2. Короткі теоретичні відомості.
Відповідно Правилам [1] усі морські судна поділяються на типи А і В.
31
Повздовжній переріз судна викреслюється біля верхньої частини формату А1 без кормової надбудови і так, щоб ВП або палуба баку відстояла від верхньої кромки листа 30 – 40мм нижче.
Епюра ємності викреслюється в нижній частині листа. Для чого пряма лінія проводиться на 20 – 25мм вище нижньої кромки листа; на ньому відклада-
ється в масштабі відрізок, який дорівнює L і поділяється на 20 рівних частин. З точок поділу відбудовуються вертикальні лінії, на яких в обраному масштабі відкладаються площі теоретичних шпангоутів до 2 дна, платформ, палуб. Одержані точки з'єднуються плавною лінією, утворюючи з перенесеними з повздовжнього перерізу поперечними перебірками відповідні приміщення, які обов'я- зково підписуються на повздовжньому перерізі і епюрі ємності, як вказано на рис.7.1.
Вказівки до виконання завдання 7.3.
Розрахунок об’ємів відсіків і приміщень виконується по епюрі ємності шляхом визначення їх площин. Абсциси Ц.М. кожного відсіку розраховуються при поділенні його на елементарні фігури (трикутник – прямокутник), визначенням і підсумовуванням статичних моментів цих площин відносно перебірки і поділенням їх на повну площину фігури (відсіку) по епюрі ємності.
Аналогічно обчислюється і апліката Ц.М. відсіку по його середньому поперечному перерізу, викресленому по ординатам теоретичного шпангоуту з роздрукування задачі № 2. Статичні моменти елементарних площин визначаються відносно основної лінії. Розраховані величини записуються в таблицю
ємності 7.1. |
|
|
|
Потрібний об’єм під вантаж |
|
||
– для УСВ Wпотр = Pвµв |
|
|
|
– для танкерів |
Wпотр = |
Pв |
; |
γ |
|||
|
|
в |
|
Фактичні об’єми Wф.в і Wф.дн. з таблиці ємності необхідно зіставити з потрібними. Якщо об’єму не вистачає – висота борту збільшується і навпаки – як вказано в розділі 7.3.
30
Рис.7.1.Епюра ємності судна