Расчет нагрузки масс во втором приближении

Нагрузка масс проектируемого судна во втором приближении представлена в таблице 2.2.

Масса запасов топлива, воды, масла:

т.

Масса груза

=                      т.

 

 

№п/п	Наименование разделов	Формула	Масса, т
1	Корпус оборудованный		1420
2	Механизмы		197
3	Запас водоизмещения		100,5
	Водоизмещение порожнем		1717
4	Экипаж, провизия, вода, отходы		27,51
5	Груз перевозимый		3000
6	Топливо, масло, питательная вода		230
7	Переменные жидкие грузы		0
	Дедвейт		3298
	Водоизмещение в грузу		5015

Таблица 2.2-Нагрузка масс проектируемого судна во втором приближении

 

 

Полученное водоизмещение судна при расчёте нагрузки масс во втором приближении сравним с водоизмещением, полученным также во втором приближении. Несовпадение нагрузки масс и водоизмещения

                   %.

       Это несовпадение нагрузки и водоизмещения составляет меньше 0,5%, поэтому корректировку производим за счёт запаса водоизмещения. Тогда он равен:

                    т.

 

Проверка высоты надводного борта

 

Для обеспечения запаса плавучести следует произвести проверку высоты надводного борта с учетом требований «Правил о грузовой марке» [3]. Эти правила основаны на требованиях Международной конвенции о грузовой марке.

Фактическая высота надводного борта равна:

 

где толщина палубного настила в первом приближении.

Согласно «Правил о грузовой марке морских судов» для проектируемого судна длиной 89 м базисный надводный борт должен быть не менее мм.

Если коэффициент общей полноты >0,68, то базисный надводный борт должен быть умножен на коэффициент :

 

Поправка к надводному борту для судов типа В (не наливные, тип А - наливные) длиной менее 100 м.

Базисный надводный борт для судов типа В длиной от 24 до 100 м, имеющих закрытые надстройки с расчетной длиной, равной менее 35 % длины судна, должен быть увеличен на поправку, мм:

 мм,

где E - расчетная длина надстроек, м.

 

Если расчетная высота  превышает , надводный борт должен быть изменен на поправку, мм:

где   R=L /0,48 - при длине судна менее 120 м;

R =250 - при длине судна 120 м и более;

 

Таким образом, минимальный надводный борт вычисляется по формуле:

Фактическая высота надводного борта проектируемого судна больше, чем минимально необходимая > , 1934>1193мм. Следует оставить большую, так как она, кроме всего прочего, определяет грузовместимость судна.

2.7 Анализ полученных результатов

 

       На основании произведённых расчётов имеем следующие основные характеритики:

L =96,2 м; B =15,7 м; T =3,9 м; H =6,0 м; N =2036 кВт; D =4829 т; LB H =9062;, d =0,800; ; ,

соотношения главных размерений:

; ; ; <20; <3.

       Выбранные основные характеристики удовлетворяют требованиям Правил [1].

РАЗРАБОТКА ЭСКИЗА ОБЩЕГО РАСПОЛОЖЕНИЯ.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ СУДНА.

УДИФФЕРЕНТОВКА

 

Разработку эскиза общего расположения начнём с разделения корпуса на отсеки.

Практическая шпация может быть выбрана по формуле:

₀  м.

Правила [1] допускают отклонение от нормальной шпации. При этом рекомендуется принимать шпацию больше 0,6 a ₀ и меньше 1,25 a ₀.

В форпике и ахтерпике не рекомендуется принимать шпацию более 0,6 м, между переборкой форпика и сечением 0,2 L в корму от носового перпендикуляра более 0,7 м.

Поэтому целесообразно принять шпацию 0,6 м по всей длине судна.

 

Форпиковая переборка на грузовых судах должна быть непроницаемой до палубы надводного борта и располагаться от носового перпендикуляра на расстоянии не менее 5 % длины судна L или 10 м, в зависимости от того, что меньше, и не более 8 % длины    судна L или 3 м плюс 5 % длины судна L, в зависимости от того, что больше:

 

,

где l _ф – отстояние переборки форпика от носового перпендикуляра.

 

 

Принимаем l _ф=6 м, что составляет 10 шпаций. Переборка форпика будет расположена на 10 шпангоуте.

       Ахтерпиковая переборка должна быть непроницаемой до палубы надводного борта и расстояние от переборки до кормового перпендикуляра выбирается с учётом конструкции кормовой оконечности. Это расстояние принимаем 12 полных шпаций или 7,2 м.

       От форпика в корму устанавливаем поперечную переборку, отделяющую подруливающие устройство и служебные помещения. Длина этого отсека 5 шпаций или 3 м.

       Машинное отделение (МО) и жилую надстройку размещаем в корме, как у судна-прототипа. Остальная часть корпуса отводится под грузовые трюмы. Длину машинного отделения принимаем близкой к длине МО прототипа 35 шпаций или 21 м.

       В районе грузовых помещений борта двойные. В районе грузового пространства одна поперечную переборку, которая разделяет грузовое пространство на два трюма длиной 28,2 м и 27,6 м или 47 и 46 практических шпаций соответственно.

       Общее число поперечных переборок установленных на судне 5, что удовлетворяет требованиям Регистра [1].

       Двойное дно простирается от форпика до ахтерпика.

       Согласно принятой схемы вычерчиваем эскиз общего расположения рисунок 5.1.

Рисунок 3.1 – Схема общего расположения (1:500)

 

 

       С помощью эскиза общего расположения и нагрузки масс определяем положение координат центра тяжести судна по длине и высоте. Расчет ведём в таблице 5.1.

 

Координаты центра тяжести судна порожнем:

 ; .

Координаты центра тяжести запаса водоизмещения:

, м; , м.

На рисунке 3.1 указаны следующие цистерны:

· топливная (объем ___м³, размеры l × b × h м);

· пресной воды (объем ___м³, размеры l × b × h м);

· сточных вод (объем ___м³, размеры l × b × h м);

· нефтесодержащих вод (объем ___м³, размеры l × b × h м).

 

Таблица 3.1 –Нагрузка масс и определение центра тяжести судна в полном грузу со 100% запасами

Наименование разделов	Масса mi, т	Плечи, м		Моменты, тм
		х i	zi	mi  х i	mi  zi
1. Корпус оборудованный	Из табл 4.1	Расчет недостающих множителей	Расчет недостающих множителей	Разность между водоизмещением порож. И (мех + зап.водоиз.)	Разность между водоизмещением порож. И (мех + зап.водоиз.)
2. Механизмы	Из табл 4.1	Эскиз	Эскиз	Расчет	Расчет
3. Запас водоизмещения	откорректированный	По рекоменд.	По рекоменд.	Расчет	Расчет
Водоизмещение порожнем	Сумма 1-3 строчки	Пересчет с протот.	Пересчет с протот.	Расчет	Расчет
4. Экипаж с багажом		Эскиз	Эскиз	Расчет	Расчет
провизия, отходы		Эскиз	Эскиз	Расчет	Расчет
вода		Эскиз	Эскиз	Расчет	Расчет
5. Груз перевозимый		Эскиз	Эскиз	Расчет	Расчет
6. Топливо, масло		Эскиз	Эскиз	Расчет	Расчет
7. Сточные воды		Эскиз	Эскиз	Расчет	Расчет
Нефтесодержащие воды		Эскиз	Эскиз	Расчет	Расчет
Дедвейт		---	---	Сумма стр.4-7	Сумма стр.4-7
Водоизмещение в грузу	Равно расчетному водоизмещ. послед. прибл.	Расчет	Расчет	Сумма серых строк	Сумма серых строк

 

 

Координаты центра тяжести судна в полном грузу:

 м;

 м.

       После этого можно перейти к удифферентовке судна в полном грузу.

       Чтобы судно в полном грузу не имело дифферента, его центр тяжести должен находиться на одной вертикали с центром величины, то есть x_g = x_c.

Центр величины определяем по приближённой формуле:

=

=0,12(0,799-0,63)±0,01=0,0103…0,0303;

x_c = 0,983…2,893 м.

Таким образом, принимаем x_c =х _g = 2,68 м для проектирования теоретического чертежа.

 

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ОСТОЙЧИВОСТИ ПРОЕКТИРУЕМОГО СУДНА

 

В начальных стадиях проектирования судна необходимо проверить обеспечение его остойчивости.

Остойчивость судна в данном проекте проверим только для одного случая: в полном грузу со 100 % запасами и топливом, с равномерно распределенным во всех грузовых помещениях грузом.