Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Войтко П. Ф. Лесосплавной флот 2009.pdf
Скачиваний:
211
Добавлен:
03.05.2015
Размер:
4.08 Mб
Скачать

5.Какие объемы лесосплавных работ выполняются судами лесосплавного флота?

6.По каким признакам классифицируются суда лесосплавного флота?

7.Каковы конструкция и техническая характеристика буксирного судна Т-63М?

8.Каковы конструкция и техническая характеристика технологического судна Т-83?

9.Каковы конструкция и техническая характеристика такелажницы Т-89?

10.Каковы конструкция и техническая характеристика патрульного судна Т-115?

11.Какая конструкция и техническая характеристика пассажирского судна Т-153?

3.2. Определение основных характеристик лесосплавного судна

Цель работы. Изучить методику определения основных характеристик судна, необходимых при изучении его эксплуатационнотехнических качеств: плавучести, остойчивости, ходкости и других. Практически освоить правила построения теоретического чертежа лесосплавного судна.

По замерам модели лесосплавного судна (М 1:50) требуется:

а) определить для судна в натуре площади шпангоутов Fi, площади, ватерлиний Si, объемное водоизмещение Vi; по каждую ватерлинию, аппликату центра величины Zc;

б) найти зависимость в табличной форме Fi, Si, Vi; и коэффициентов полноты площади ватерлинии ai, полноты площади шпангоута i и полноты объемного водоизмещения δi от осадки Т судна;

в) построить графики: строевые по шпангоутам и ватерлиниям; Fi=f1(Т); Si= f2(Т); Vi = f3(Т);грузовой размер и теоретический чертеж судна.

Общие сведения. Основой для построения лесосплавного судна является теоретический чертеж, на котором изображают поверхность судна, образованную наружными кромками расчетных шпангоутов, без учета толщины листов наружной обшивки. Метод изображения поверхности судна заключается в вычерчивании совокупности сечений, параллельных трем взаимно перпендикулярным основным плоскостям (рис.

3.5, 3.6).

40

Рис. 3.5. Основные плоскости сечения судна:

1 – диаметральная плоскость; 2 – плоскость мидель-шпангоута; 3 – плоскость ватерлинии.

Рис. 3.6. Сечения плоскости судна основными плоскостями:

а – диаметральной плоскостью; б – плоскостью грузовой ватерлинии; в – плоскостью ми- дель-шпангоута; 1 – палубная линия; 2 – бортовая линия; 3 – килевая линия; 4 – корма; 5 – нос; 6 – кормовая часть; 7 – носовая часть; 8 – скула.

Вследствие симметрии судна относительно диаметральной плоскости ограничиваются вычерчиванием ватерлиний и шпангоутов только для одной половины судна. Справа на корпусе изображают носовые шпангоуты, а слева – кормовые (рис. 3.7).

Если все три построения (см. рис. 3.7) между собой увязаны и даны очертания судна в виде плавных кривых, то теоретический чертеж построен правильно и может служить основанием для последующих расчетов при проектировании лесосплавного судна.

Теоретический чертеж лесосплавного судна строят в масштабе 1:25, 1:50 и 1:100. При строительстве судна его построение ведут на полу специального помещения, называемого плазом, в масштабе 1:1. С плазового чертежа снимают шаблоны, по которым изготавливаются все детали набора корпуса и обшивки судна.

41

Рис. 3.7. Теоретический чертеж:

А – бок и корпус (а, г – шпангоуты; б – батоксы); Б – полуширота (б, в – ватерлинии).

42

Лабораторное оборудование. Для определения основных характеристик лесосплавного судна используем деревянную модель несамоходного судна, изготовленную в масштабе 1:50, а также измерительные приборы и оборудование: мерные рулетки и линейки, мягкую алюминиевую или медную проволоки d= 2…3 мм, миллиметровую бумагу, счетную машинку, персональный компьютер, мерный металлический бак, наполненный водой.

Порядок проведения работы. Работа проводится с деревянной моделью несамоходного судна, изготовленной в масштабе 1:50.

1. Модель судна укладывается на ровном столе вверх днищем. Судно делится по длине на десять равных частей – шпаций (см. рис. 3.7). При этом получается одиннадцать расчетных шпангоутов, начиная с нулевого в носовой части модели и кончая десятым в корме. Пятый шпангоут будет находиться в плоскости мидель-шпангоута. На судно также наносится грузовая ватерлиния, а между нею и основной плоскостью через равные расстояния еще 3…5 ватерлиний.

При помощи мерной линейки определяем главные размерения судна

(табл. 3.1).

Таблица 3.1

Главные размерения судна

Размерения судна

Модель

Натура

п/п

 

 

 

1Длина судна L, м

2Ширина судна B, м

3Грузовая осадка Т, м

4Высота борта Н, м

5Шпация ΔL, м

6Расстояние между ватерлиниями Т, м

Lн=Lм λ, где λ=50 – масштаб модели

2.На каждый шпангоут судна накладывается неупругая медная или алюминиевая проволока и изгибается по форме шпангоута (на один борт от диаметральной плоскости). Эта форма переноситься на миллиметровую бумагу с соблюдением расстояния от основной плоскости (горизонтальная линия на бумаге) до низа шпангоута, где и обводится карандашом (см. рис. 3.7, а).

3.На полученном чертеже проводим горизонтальные линии на расстоянии ΔT вверх от основной плоскости и получим следы ватерлиний. Расстояния от ДП до точек пересечения следов ватерлиний со шпангоутами называются ординатами у. Каждая ордината одновременно принадлежит одному шпангоуту и одной ватерлинии и имеет свой номер.

43

Замеренные значения ординат пересчитываются на натуру и заносятся в табл. 3.2, в которой также вычисляются площади всех шпангоутов F и ватерлиний S.

Если какой-нибудь шпангоут нижней частью не касается ОП и сечение между S0 и S неполное, то его площадь подсчитывается отдельно и при подсчете полной площади шпангоута обязательно учитывается для данного шпангоута заносим в табл. 3.2 уо = 0.

Это же замечание относится и к площадям тех ватерлиний, которые оканчиваются между двумя шпангоутами.

4.По данным табл. 3.2 построим теоретический чертеж лесосплавного судна на миллиметровой бумаге в масштабе 1:100 (см. рис. 3.7.). Правила построения чертежа приведены в лекционном курсе «Лесосплавной флот».

5.По сумме ординат ∑∑у вычислим объемное водоизмещение судна по расчетную ватерлинию, соответствующую осадке судна Т

V 2 T L y.

(3.1)

6. По данным табл. 3.1 и 3.2, пользуясь правилом трапеций, определим объемное водоизмещение судна по каждую ватерлинию Vi, коэффициенты полноты каждой ватерлинии αi, и общего водоизмещения

δi (табл. 3.3).

7. Вычислим значения аппликаты Ζс для расчетной осадки судна по правилу трапеций и по формуле академика В.Л. Поздюнина. По правилу трапеций,

Zc M xy / V .

(3.2)

Статический момент водоизмещения судна относительно плоскости

ХОУ (рис.2.6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

,

(3.3)

M xy

ZS T T Z1S1

...Zn 1Sn 1

 

Zn Sn

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

где Ζ=Ζi=iΔT, (i=1, 2, 3,…n).

 

 

 

 

 

Водоизмещение судна

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

(3.4)

V T S0

S0 ...Sn

 

S0

Sn .

 

2

 

 

 

 

 

 

Разделив (3.3) на (3.4) получим формулу трапеций для определения

Ζс

44

Таблица 3.2

Расчет площадей шпангоутов и ватерлиний

 

 

Значения ординат шпангоутов на один борт

Сумма

 

Исправ-

Площадь

 

 

 

 

 

 

(натура) уi,, м

Поправка

ватерли-

 

 

 

 

 

 

орди-

ленная

Осадка

Ватерлинии

 

 

нос

 

 

 

 

корма

½ (у06),

нии, м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нат

м

сумма

S=2ΔL∑уi

Т, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

∑уi, м

∑уi(исп), м

 

 

 

(исп)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сумма ординат ∑уi, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поправки ½(у06), м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исправленные суммы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑∑уi

 

 

∑уi(исп), м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Площади шпангоутов,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S=2ΔL∑уi(исп)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина судна L, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑уi(исп)= ∑уi-1/2(у06)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

Таблица 3.3

Расчет объемного водоизмещения судна Vi, коэффициентов полноты ватерлиний хi и общего водоизмещения δi

 

Но-

 

 

 

 

 

 

 

 

Сумма

Объемное

 

 

 

 

Коэффициент

 

 

Коэффициент

 

 

Оса

 

Площадь

Сумма

колонки

водоиз-

 

Геомет-

полноты объем-

 

 

полноты ва-

 

 

мер

 

 

 

 

 

 

дка,

 

ватерли-

колонки

[4] сверху

мещение,

 

рический

ного водоизме-

 

Li∙ Bi,

терлинии

 

 

ватер-

 

 

 

 

 

м

 

нии, м

2

[3] попар-

нараста-

 

 

 

 

 

3

щения

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

объем, м

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

тер-

Тi

 

Si

 

но, м

2

ющим

 

м

 

 

Li∙ Bi∙ Ti

 

Vi

 

 

 

i

 

Si

 

 

 

линии

 

 

 

Vi

T

5

 

 

 

 

 

Li Bi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

Li Bi Ti

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

итогом, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

3

 

 

4

 

 

5

 

 

6

 

 

 

7

 

 

8

 

 

9

10

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.4

 

 

 

 

Расчет площади мидель-шпангоута судна и коэффициента полноты мидель-шпангоута

 

 

 

 

 

 

 

Но-

Ординаты

 

Сумма

 

Сумма колон-

 

 

 

 

 

 

 

Площадь пря-

 

 

 

Коэффициент полноты

 

 

мер

мидель-

 

 

 

Площадь мидель-

 

 

Осад-

 

мидель-шпангоута

 

 

 

колонки

 

ки [3] сверху

 

 

моугольника,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ватер-

шпангоута,

 

[2] по-

 

нарастающим

 

шпангоута, м

 

 

м2

 

 

ка, м

 

 

i

Fi

 

 

 

 

тер-

 

м

 

парно, м

 

итогом, м

 

Fi=ΔТ∙[4]

 

 

 

Вi·Тi

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bi Ti

 

 

 

 

линии

 

уi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

3

 

 

4

 

 

 

5

 

 

 

 

6

 

 

7

 

 

8

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1S1 2S2 3S3

4S4 5S5

1

6S6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zc T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

.

(3.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

S S

 

 

S

 

S

 

S

 

 

S

 

 

 

1

S

 

S

 

 

 

0

2

3

4

5

6

 

 

0

6

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По формуле В.Л. Поздюнина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zc

 

 

 

 

 

T .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Вычислим площадь мидель-шпангоута Fмид для каждой ватерли-

нии и коэффициент ее полноты β.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Площадь мидель-шпангоута вычисляем по формуле

 

 

 

 

 

 

 

у 0 у1

 

 

у1

у 2

 

 

 

 

 

у n 1 у n

 

 

 

Fмид 2

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

Т ...

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

(3.7)

T y 0 y1 ...y n 1 y n .

Чтобы получить Fмид, вначале надо сложить ординаты с одной стороны от ДП попарно, а затем сложить суммы нарастающим итогом

(табл. 3.4).

9. По данным табл. 3.2 построим графики – строевые: а) по шпангоутам F=f1(L) (рис. 3.8.);

б) по ватерлиниям S=f2(Т) (рис. 3.9.)

F, м3

L, м

Рис. 3.8. График зависимости F=f1(L)

47

S, м2

Т, м

Рис. 3.9. График зависимости S=f2(Т)

Далее определим площади графиков (рис. 3.8, 3.9) и сравним их значения VLГ, VТГ с вычисленным V:

а) V

L

F

 

F

... F

 

 

 

1

 

F

F

 

;

 

10

 

 

L

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

0

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

б) V

Т S

 

S

 

... S

 

 

 

1

S

 

S

 

;

 

0

 

6

 

 

0

6

 

Т

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

VLГ VL ;

VTГ VT .

(3.8)

(3.9)

10. По данным табл. 3.3 построим кривую водоизмещения судна – грузовой размер V= f3(Т); (рис. 3.10); а по данным табл. 3.4. – кривую изменения площади мидель-шпангоута от осадки судна Fм= f4(Т) (рис.

3.11).

V, м3

T, м

Рис. 3.10. Кривая водоизмещения судна V= f3(Т)

48

Fм, м2

T, м

Рис. 3.11. Кривая изменения площади мидель-шпангоута от осадки судна Fм= f4(Т)

Для выполнения данной лабораторной работы требуется более двух академических часов, поэтому графическая ее часть должна быть аккуратно выполнена дома.

Сделать выводы по лабораторной работе

Контрольные вопросы:

1.Каковы цель и задачи лабораторной работы?

2.Что является основой для построения лесосплавного судна?

3.Какой метод используется для построения теоретического чертежа судна?

4.Какие основные плоскости сечения судна?

5.Что является критерием правильности построения теоретического чертежа лесосплавного судна?

6.Какое лабораторное оборудование необходимо для проведения лабораторной работы?

7.Каковы главные размерения судна?

8.Как измерить основные характеристики лесосплавного судна?

9.Как рассчитать площади шпангоутов и ватерлиний?

10.Как построить теоретический чертеж лесосплавного судна?

11.Как определить объемное водоизмещение судна на расчетную ватерлинию?

12.Как рассчитать коэффициенты полноты каждой ватерлинии и общего водоизмещения?

13.Как вычислить значение аппликаты для расчетной осадки судна?

14.Как определить площадь мидель-шпангоута для каждой ватерлинии и коэффициент ее полноты?

15.Как построить графики – строевые: по шпангоутам F=f1(L); по ватерлиниям S=f2(Т); грузовой размер V= f3(Т); мидель-шпангоута Fм= f4(Т)?

49