ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМЕНИ

АДМИРАЛА С. О. МАКАРОВА»

Кафедра судостроения

Курсовая работа по дисциплине: «Введение в проектирование транспортных судов».

Вариант 14

Выполнил: студент группы СМ–41

Чернов Николай Евгеньевич

Проверил: доцент, к. т. н.

Войников Михаил Иванович

Санкт–Петербург

2023

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМЕНИ

АДМИРАЛА С. О. МАКАРОВА»

ЗАДАНИЕ

На курсовую работу по проектированию транспортных судов.

Студент: Чернов Николай Евгеньевич

Группа: СМ–41

Вариант №14

Условия задания:

• Тип судна – сухогрузное судно

• Класс, район плавания – М-СП

• Конструктивный тип – трюмное судно

• Грузоподъемность – 2100 т

• Скорость – 11 узлов (20,32 км/ч)

• Удельная грузовместимость ­– 2,0

• Автономность – 15 суток

• Размеры камеры лимитирующего шлюза – 100*15 м

• Ограничение по осадке – Тmax=3,75 м

• Численность экипажа – 13 чел

• Адмиралтейский коэффициент – по справочнику

• Способ определения водоизмещения методом последовательных приближений

• Способ построения ТЧ по формуле Чебышева

Оглавление

1.Определение водоизмещения, главных размерений и мощности главных двигателей проектируемого судна 4

2.Выбор и обоснование архитектурно–конструктивного типа судна 10

3.Подготовка исходной информации, необходимой для построения теоретического чертежа 12

4.Расчет и построение строевой по шпангоутам (СПШ), грузовой ватерлинии (ГВЛ), а также поперечных сечений мидель–шпангоута и баланс–шпангоута 14

5.Расчет по Правилам Регистра и построение схемы конструктивного мидель–шпангоута 17

5.1. Толщина обшивки 17

5.2 Днищевой набор 18

5.3 Бортовой набор 19

5.4 Палубный набор 19

6 Расчет и построение эпюры емкости 21

7.Построение схем боковой проекции судна и плана верхней палубы. Определение состава судовой энергетической установки, судовых устройств и систем 23

8. Приближенная оценка характеристик начальной остойчивости спроектированного судна 26

9. Заключение по работе. Основные характеристики спроектированного судна 28

10. Список литературы 29

1.Определение водоизмещения, главных размерений и мощности главных двигателей проектируемого судна

Для определения водоизмещения, главных размерений и мощности главных двигателей проектируемого судна необходимо выбрать судно прототип.

Выберем в качестве прототипа Сухогрузный теплоход смешанного плавания грузоподъемностью 2100 т (проект 1743.1), выпишем его основные характеристики и составляющие нагрузки масс.

• Класс – «М-ПР»

• Тип – однопалубный, двухвинтовой сухогрузный теплоход с баком, четырьмя трюмами, с люковым закрытием, с МО и жилой надстройкой в корме судна.

• Расчетные главные размерения – .

• Водоизмещение в полный груз 2100т и при полных запасах 80т - 3370

• Водоизмещение в балласте 1600т и при полных запасах 80т – 2870

• Скорость при осадке Т=2,62м на глубокой тихой воде 20,32 км/час (11 узлов)

• Мощность главных двигателей – 2*412 квт.

• Автономность – 15 суток.

• Число мест для экипажа - 11

• Вместимость грузовых трюмов :

№ грузовых трюмов	1	2	3	4
Вместимость, м3	1070	1100	1100	1070
Длина Трюма, м	18,7	18	18	18
Ширина Трюма, м	14,4	14,4	14,4	14,4
Высота трюма до верхней кромки комингса, м	4,12	4,12	4,12	4,12

.

Нагрузка масс

1	Корпус	941
2	Судовые устройства	64
3	Системы	38
4	Судовая энергетическая установка	78
5	Электрооборудование, связь, управление	21
6	Постоянные жидкие грузы	22
7	Снабжение и имущество	5
8	Запас водоизмещения	10
9	Водоизмещение порожнем	1190
10	Экипаж и провизия	1,0
11	Вода	5,0
12	Груз	2100
13	Запасы топлива и масла, в том числе: - топливо дизельное…76,8 т - масло моторное…2,6 т	79,4
14	Итого	3354,4

Далее следует выполнить «свертывание» нагрузки и расчет измерителей нагрузки масс судна–прототипа, а затем обязательно необходимо произвести их корректировку применительно к условиям задания на проектируемое судно, а именно ввести поправки на класс, удельную грузовместимость, ледовые условия, автономность плавания, численность экипажа и т.п.

Измеритель массы корпуса в нашем случае зависит от класса судна, наличия ледовых подкреплений на нем и удельной грузовместимости. Однако, при наших вводных корректировку данный измеритель не требует, так как класс проектируемого судно не отличается от класса судна–прототипа, ледовых подкреплений нет ни на проектируемом судне, ни на судне–прототипе; а удельную грузовместимость для двух танкеров целесообразно принять одинаковой, исходя из того, что суда перевозят нефтепродукты одинаковой плотности. Таким образом, мы просто вычислим данный измеритель

где – масса корпуса и водоизмещение судна–прототипа в тоннах.

Корректировку измерителя массы механизмов производят обычно в двух случаях: при изменении степени быстроходности главных двигателей на судне и при изменении типа передачи.

где – масса СЭУ и суммарная мощность главных двигателей судна–прототипа.

Корректировка измерителей массы топлива и масла требуется в случаях установки на проектируемое судно двигателей с отличным от двигателей, установленных на судне–прототипе, удельным расходом топлива и масла и изменении автономности по топливу судна по сравнению с судном–прототипом.

где – масса топлива и масла судна–прототипа,

– автономность проектируемого судна и суда–прототипа соответственно в сутках.

Массы экипажа, провизии и воды будем рассчитывать раздельно и независимо от данных значений судна–прототипа.

где – Количество членов экипажа и средняя масса одного члена экипажа с багажом.

где – масса провизии на одного человека в сутки.

где – масса потребляемой одним членом экипажа воды в сутки.

Запас водоизмещения примем равным 5%.

Определять водоизмещение будем с помощью уравнения коэффициента утилизации.

При заданной грузоподъемности и известном значении коэффициента утилизации водоизмещение судна определяют по очевидной формуле:

где – грузоподъемность в тоннах.

Уравнение коэффициента утилизации можно получить из уравнения масс

которое после несложных преобразований с использованием измерителей составляющих нагрузки получаем

Уравнение мощности представим в виде

Коэффициент m получим по прототипу

Тогда уравнение масс примет вид

где .

После некоторых преобразований получим

Пусть тогда получаем квадратное уравнение

Тогда

Пренебрегая вследствие малости членами и получим выражение для коэффициента по грузоподъемности с достаточной для практических расчетов точностью

Теперь, после определения водоизмещения в первом приближении можем определить главные размерения в первом приближении. Для этого зададимся отношением длины к ширине судна прототипа , отношением ширины к осадке судна прототипа и коэффициентом общей полноты что мы приняли исходя из судна–прототипа. Тогда

Полученные нами главные размерения удовлетворяют предельным соотношениям главных размерений, укладываются в пределы, накладываемые предельными размерами лимитирующего шлюза, а также полученная осадка меньше максимально допустимой.

После определения водоизмещения и главных размерений проектируемого судна в первом приближении, необходимо их проанализировать, при необходимости внести коррективы, а затем произвести расчет водоизмещения и главных размерений во втором приближении и сравнить полученные результаты с результатами, полученными в первом приближении.

Посчитаем новый измеритель массы корпуса, используя в качестве модуля произведение главных размерений судна, такой подход является более точным.

Тогда масса корпуса теперь равна

Для уточнения измерителей массы механизмов и топлива и масла необходимо найти требуемую мощность и подобрать двигатели.

Примем два двигателя 6НВД48А-2У мощностью 640 кВт, частотой вращения вала двигателя 370 об/мин, удельным расходом топлива 224 г/кВт*ч и расходом масла 1,4 г/кВт*ч.

Уточненное водоизмещение будет равно

где ­ дедвейт проектируемого судна без учета веса топлива и масла.

Оценим относительную разницу между полученными водоизмещениями в первом и втором приближениях

Видим, что разница больше величины запаса водоизмещения, следовательно, необходимо определить новые главные размерения судна во втором приближении, затем уточнить составляющие нагрузки масс судна, определить водоизмещение в третьем приближении и оценить относительную разницу между полученными водоизмещениями во втором и третьем приближении.

Примем два двигателя 6ЧРН36/45 мощностью 662 кВт, частотой вращения вала двигателя 375 об/мин, удельным расходом топлива 226 г.кВт/ч и расходом масла 2,2 г/кВт*ч.

Уточненное водоизмещение будет равно

Необходимо еще раз определить новые главные размерения судна во втором приближении, затем уточнить составляющие нагрузки масс судна, определить водоизмещение в четвертом приближении и оценить относительную разницу между полученными водоизмещениями во третьем и четвертом приближении.

Наконец разница удовлетворительная, следовательно, на данном этапе мы примем водоизмещение проектируемого судна равным , главные размерения и коэффициент общей полноты

Полученные нами главные размерения удовлетворяют предельным соотношениям главных размерений , укладываются в пределы, накладываемые предельными размерами лимитирующего шлюза, полученная осадка меньше максимально допустимой, а также высота надводного борта удовлетворяет минимально требуемой.