Классификация судовых помещений.

Удиферентовка судна

В условия нормальной эксплуатации судно должно сидеть прямо и на ровный киль, а это достигается лишь в том случае, если Ц.Т. и Ц.В. судна лежат на одной вертикале, т.е.

; ;

Абсциссу Ц.В. судна x_c мы назначаем при проектировании ТЧ из условий min сопротивлений, поэтому разрабатывая эскиз общего расположения судна, надо т.о. расположить нагрузку, чтобы x_g совпадала с абсциссой Ц.В.. Виду симметрии обводов корпуса относительно ДП y_c=0.

Если не удаётся достичь такого состояния нагрузки, чтобы y_g тоже было =0, то необходимо принять твёрдый балласт в нужный район, чтобы равенство y_с-y_g=0 соблюдалось.

Как правило с первой попытки x_c=x_g – этого равенства достичь не удаётся, это приводит к дифференту судна. M=D_g(x_c-x_g)= D_g∆х, при этом возникает момент восстанавливающий.

M_b= D_gHΨ….

Наклонение будут происходить до тех пор, пока не наступит равенство моментов дифферентующего и восстанавливающего.

D_g∆х= D_gHΨ отсюда можно определить угол дифферента и осадку судна носом и кормой:

Ψ=∆х/H;

T_н,к=T_ср±(L/2±x_f) Ψ

При этом мы имели в виду то наклонение судна(по теореме Эйлера) происходит вдоль оси, проходящей через Ц.Т. площади грузовой ватерлинии. Достичь состояния для всех случаев нагрузки, когда судно сидит прямо и на ровный коль- весьма сложно, по этому уже в начальных стадиях проектирования, проводят проектную удифферентовку судна, под которой понимают операцию в процессе которой центр тяжести судна по длине совмещают с оптимальным положением x_c, при этом допускается иметь небольшой дифферент на корму, так чтобы одной стороны не оголялась носовая часть днища судна, а с другой не оголялись винты.

Поэтому существуют рекомендации, для морских судов:

Для речных судов:

Уменьшение T_н приходе судна на волнении может привести слеменгу и как следствие к разрушению конструкций поэтому T_н не должно быть меньше регламентирующий величин. Уменьшение T_к приводит к тому то частично грибной винт работает в воздухе, его тяговые характеристики и кпд резко снижаются, поэтому и осадка кормой регламентирует.

Зная минимально допустимые T_н и T_к и сравнивая их с осадкой судна порожнём, можно решить вопрос о необходимом количестве балласта для удифферентовки судна.

^T*_н и T^*_к – регламентируемые

Когда известен грузовой размер V(z), то D_пор; V_пор= D_пор/S

Vb-необходимо столько принять балласта

m_b=ρVb – масса требуемого балласта

Однако на начальных стадиях проектирования, а именно тогда определяется необходимое количество балласта, ещё нет ни Т.Ч. ни грузового размера, и поэтому вопрос решается приближённым способом, когда грузовой размер аппроксимируется в виде некоторой параболы.

V=azⁿ – гр. р-р в виде параболы в степени n

а и n- неизвестные параметры, определить можно их из граничных условий:

1. V|_z=T=δLBT=aTⁿ (1)

2. S=V^”=anZ^n-1; S|_z=T=αLB=anT^n-1 (2)

Разделим (1) на (2) и получим

Подставляя полученное n в (1) получим

,

Тогда (3)

Эта зависимость для водоизмещающих судов даёт очень близкое соответствие с расчётными по ТЧ

M_b=D_b-D_пор; D_пор- определяется из расчёта нагрузки масс

Водоизмещение судна в балласте можно определить по формуле(3)

и тогда

(*) – исходя из этого опр. требуемые объёмы отсеков для перегрузки балласта. Обычно эти отсеки располагаются в дв. дне и дв. бортах. На судах вн. плавания целесообразно делать эти отсеки в дв. бортах, т.к. в процессе эксплуатации отеки дв. дна быстро заливаются.

Для удифферентоки судна необходимо определить и район расположения балласта, т.е. Ц.Т. балласта Сделать это очень просто исп. теорему о «моменте равнодействующей».

(4)

Где,

Х_g=Х_с

Далее по эскизу общего расположения, помечают положение балластных цистерн, опр. Ц.Т. балласта, если он совпадает с определённым по формуле (4) и если его кол-во соов. определённому по формуле (*), то расчёт прекращат.

Если же не соответствует, то проверяют по схему изложенной в предыдущей лекции – осадку Тн и Тк с учётом дифферента и соответствии полученных значений с регламентируемыми. Если полученные значения Тни Тк не ниже регламентируемых, то расчёт на этом прекращают, т.к. судно в балластном пробеге будет иметь допустимый деферент.

Если же найденные значения получились ниже регламентируемых, то необходимо подумать об смещении размещённых балластных цистерн. Часто такая ситуация бывает у судов с МО в корме. В этом случае иногда приходится балласт принимать в носовые диптанки, расположенные в форпике или увеличивать высоту дв. дна в носовом отсеке, с целью переместить Ц.Т. в носовую оконечность.

Приведённый случай соответствует балластному пробегу судна и практически не распространяется на сост. судна в полном грузу.

Однако вопросы удифферентовки и для этого состояния судна не менее остры., здесь должно выполняться более жёсткое требование – посадка судна прямо на ровный киль. Здесь вопрос решается 3-я способами:

1. Перемещение МО в сторону необходимого смещения ЦТ.

m_эу- масса механизмов (их часть) из раздела СЭУ

m_t- часть топлива, из раздела Т.В.М

m_надстр – часть надстройки

m_гр – часть груза, смещается в корму на расстоянии L

D∆x= m_эуS+ m_tS+ m_надстрS- m_грL; ∆=Xg-Xc

S- необходимое расстояние смещения

2. Изменение длины судна на ∆^L/2 в нос и на ∆^L/2 в корму.

При этом появляется возможность все переборки сдвинуть в нужном направлении на шпацию, после этого заново делают расчёт удифферентовки.

3. Изменение архитектурно конструктивного типа (среднее и промежуточное расположение МО). В этом случае значительный обьём грузовых помещений занимает туннель гр. вала и Ц.Т. чаще лежит в нос от Ц.В.

Удифферентовку здесь можно провести или устанавливая дополнительное под палубное пространство в кормовых трюмах, или проливают надстройку в корму и заполняют её грузом, или делают квартердек, т.е частичный подъём палубы.

План-схема навигационного мостика.

1. Главный магнитный компас

2. Машинный телеграф

3. Репитер гирокомпаса

4. Рулевой телеграф

5. Тумба управления рулём

6. Место рулевого

7. Шкаф для сигнальных флагов

8. Сигнальные прожекторы

Примерная площадь навигац.моста составляет 4…12 кв.м в зависимости от тоннажа судна

План-схема рулевой и штурманской рубки.

 

1. Рулевая рубка (кодовая)

2. Крылья ходового мостика

3. Штурманская рубка

4. Радиорубка

5. 6. Агрегатная и аккумуляторная

7. Каюта лоцмана

9. Индикатор кругового обзора радиолокационной станции

10. Бортовые отличительные фонари

11. Стол для карт(покер)

 

Помещение средств внешней и внутренней связи.

К внешней связи относятся все средства (приёмники и передатчики длинных и коротких волн и располагаются они в радиорубке). Радиорубку располагают в непосредственной близости около кодовой рубки 4…12 кв.м., поскольку источники питания средств радиосвязи отличаются от параметров вырабатываемых бортовой сетью,то рядом располагают агрегатную и аккумуляторную,здесь же располагают и аварийные источники энергии и радиосвязи.

В близи радиорубки располагают каюту начальника радиостанции. Т.к для составления карт исп. радиоволны, то рядом с радиорубкой располагают радиогностическую рубку(иногда их совмещают).

К внутренней связи относят:

1. Радиотрансляционное устройство,

2. Звонки

3. Телефонная связь

4. Переговорные трубы

Для осуществления внутренней связи корабельную АТС (12) (КАТС)

 

КАТС

Комплектация и помещения для экипажа.

Экипаж судна состоит из командного состава и судовой команды, К командному составу относят: капитана и всех его помощников, старшего механика и его помощников, механика и эл.механика, начальника радиостанции, судового врача и боцмана.

Из командного состава выделяют старший ком.состав

1. Капитан

2. Первый и старший помощник

3. Старший механик

На грузовых судах …. Плавания кол-во экипажа 7…20 человек, на М.судах от 20…35 человек.

На М. судах вместимостью более 100 регистровых тон, все члены эк. должны иметь каюты, а для ком. состава блок-каюты (сан. узел, душ) на более мелких судах допускается двухместная каюта.

Все члены экипажа разбиты на службы:

1. Служба эксплуатации судна (судовождение и производство всех грузовых операций)

2. Служба технической эксплуатации (обеспечения безаварийной работы всех суд.мех-мов, устр-в и систем)

3. Радиотехническая служба (обеспечение работы и эксплуатации всех средств связи)

4. Служба быта(обеспечение нормальной жизнедеятельности для всех членов экипажа)

5. Медико-санитарная служба

Требования к помещениям для экипажа определяются Регистром. Санитарными нормами и правилами и ОСТом 5.0195-84. Для помещений экипажа пригодны любые суд.помещ. за исключением:

-Помещения без естественного освещения

-Помещения расположенные над топливными или масляными цистернами и смежными с ними

-Помещения расположенные в нос корму от алтер- и форпиковых переборок соответственно лежащих ниже гл. палубы

Высота помещений не менее 2м, ср.площадь каюты на 1-го члена экипажа 6 кв.м.

 

Пример планировки каюты капитана:

 

1. Салон

2. Рабочий кабинет

3. Спальня капитана

4. Сан. Блок

Кроме жилых на каждом судне имеются общественные помещения:

-Для приёма пищи и отдыха:

1. Кают-компания,

2. Музыкальные и курительные салоны,

3. Спортивные помещения,

4. Буфетные.

-Санитарно-гигиенические помещения:

1. Умывальники (обычно в каждой каюте)

2. Ванны, души, бани(как индивидуального, так и общего пользования)

3. Туалеты,

4. Амбулатория и изолятор,

-Административные, хозяйственные и бытовые помещения:

1. Судовая канцелярия

2. Пищеблок

3. Провизионные кладовые

4. Хлебопекарня

5. Камбуз

6. Прачечная, гладильное и сушительное помещение,

7. Кладовые грязного и чистого белья

8. Помещения для сбора и хранения мусора

Примерная схема расположения помещений при кормовом положении МО.

1. Блок одноместных кают

2. Судовая канцелярия

3. Грузовая канцелярия

4. Умывальные и душевые

5. Спорт.зал

6. Сауна

7. Сауна

8. Кают-компания ком-состава

9. Муз. Салон и библиотека

10. Столовая для команды

11. Буфет

12. Кладовая провизии

 

Методика проектирования судов.

При проектировании судов используют два метода:

- последовательно-приближённый

- метод вариаций

В методе последовательных приближений (их обычно 6-7) последовательно определяются главные элементы корабля, уточняя их от приближения к приближению. При этом уровень инф-ции от приближения к приближению возрастает. При этом удаётся спроектировать вариант судна, полностью удовлетвор. технич. заданию. При это полученный вариант не явл. оптимальным. Выбрать оптимальный вариант проектир. судна, также полностью удовл. тех. заданию можно, используя метод вариаций. Суть этого метода в том, что у выбранного на основании метода последовательных приближений базового варианта судна варьируются некоторые параметры-например: b, L/B, B/T, и dS, а затем сравнивая полученные критерии эффективности, выбирается оптимальный вариант.

 

 

Метод вариаций

Если водоизмещение судна задано точно (например из предварительного расчёта по методу последовательных приближений), то можно использовать следующую схему расчёта.

Величины	δ1	δ2	δ3
(L/B)1	(L/B)2	(L/B)3	(L/B)1	(L/B)2	(L/B)3	(L/B)1	(L/B)2	(L/B)3

 

Нагрузка судна:

m_ko, m_эу, m_m, m_эк, m_гр, m_зв

; ; ; ; ;

В отдельной таблице рассчитываются технико-экономические показатели судна, которые можно принять как критерии эффективности. Эти показатели могут быть следующими:

1. Провозоспособность; m_гр* - средняя грузоподъёмность

П= m_гр*V_эt_x t_x - ходовое время в году; V_э- эксплуатационная скорость

Пà max

2. Приведённые затраты S=KE+Q или -àmin удельные при. затраты S =S/П

К- строительная стоимость;

Е- коэффициент эффективности;

Q- эксплуатационные расходы;

3. Годовая прибыль Р=Д-Qà max

Д- доходы от работы судна

На основании расчётов можно построить графики например S(δ)

Удиферентовка судна

В условия нормальной эксплуатации судно должно сидеть прямо и на ровный киль, а это достигается лишь в том случае, если Ц.Т. и Ц.В. судна лежат на одной вертикале, т.е.

; ;

Абсциссу Ц.В. судна x_c мы назначаем при проектировании ТЧ из условий min сопротивлений, поэтому разрабатывая эскиз общего расположения судна, надо т.о. расположить нагрузку, чтобы x_g совпадала с абсциссой Ц.В.. Виду симметрии обводов корпуса относительно ДП y_c=0.

Если не удаётся достичь такого состояния нагрузки, чтобы y_g тоже было =0, то необходимо принять твёрдый балласт в нужный район, чтобы равенство y_с-y_g=0 соблюдалось.

Как правило с первой попытки x_c=x_g – этого равенства достичь не удаётся, это приводит к дифференту судна. M=D_g(x_c-x_g)= D_g∆х, при этом возникает момент восстанавливающий.

M_b= D_gHΨ….

Наклонение будут происходить до тех пор, пока не наступит равенство моментов дифферентующего и восстанавливающего.

D_g∆х= D_gHΨ отсюда можно определить угол дифферента и осадку судна носом и кормой:

Ψ=∆х/H;

T_н,к=T_ср±(L/2±x_f) Ψ

При этом мы имели в виду то наклонение судна(по теореме Эйлера) происходит вдоль оси, проходящей через Ц.Т. площади грузовой ватерлинии. Достичь состояния для всех случаев нагрузки, когда судно сидит прямо и на ровный коль- весьма сложно, по этому уже в начальных стадиях проектирования, проводят проектную удифферентовку судна, под которой понимают операцию в процессе которой центр тяжести судна по длине совмещают с оптимальным положением x_c, при этом допускается иметь небольшой дифферент на корму, так чтобы одной стороны не оголялась носовая часть днища судна, а с другой не оголялись винты.

Поэтому существуют рекомендации, для морских судов:

Для речных судов:

Уменьшение T_н приходе судна на волнении может привести слеменгу и как следствие к разрушению конструкций поэтому T_н не должно быть меньше регламентирующий величин. Уменьшение T_к приводит к тому то частично грибной винт работает в воздухе, его тяговые характеристики и кпд резко снижаются, поэтому и осадка кормой регламентирует.

Зная минимально допустимые T_н и T_к и сравнивая их с осадкой судна порожнём, можно решить вопрос о необходимом количестве балласта для удифферентовки судна.

^T*_н и T^*_к – регламентируемые

Когда известен грузовой размер V(z), то D_пор; V_пор= D_пор/S

Vb-необходимо столько принять балласта

m_b=ρVb – масса требуемого балласта

Однако на начальных стадиях проектирования, а именно тогда определяется необходимое количество балласта, ещё нет ни Т.Ч. ни грузового размера, и поэтому вопрос решается приближённым способом, когда грузовой размер аппроксимируется в виде некоторой параболы.

V=azⁿ – гр. р-р в виде параболы в степени n

а и n- неизвестные параметры, определить можно их из граничных условий:

1. V|_z=T=δLBT=aTⁿ (1)

2. S=V^”=anZ^n-1; S|_z=T=αLB=anT^n-1 (2)

Разделим (1) на (2) и получим

Подставляя полученное n в (1) получим

,

Тогда (3)

Эта зависимость для водоизмещающих судов даёт очень близкое соответствие с расчётными по ТЧ

M_b=D_b-D_пор; D_пор- определяется из расчёта нагрузки масс

Водоизмещение судна в балласте можно определить по формуле(3)

и тогда

(*) – исходя из этого опр. требуемые объёмы отсеков для перегрузки балласта. Обычно эти отсеки располагаются в дв. дне и дв. бортах. На судах вн. плавания целесообразно делать эти отсеки в дв. бортах, т.к. в процессе эксплуатации отеки дв. дна быстро заливаются.

Для удифферентоки судна необходимо определить и район расположения балласта, т.е. Ц.Т. балласта Сделать это очень просто исп. теорему о «моменте равнодействующей».

(4)

Где,

Х_g=Х_с

Далее по эскизу общего расположения, помечают положение балластных цистерн, опр. Ц.Т. балласта, если он совпадает с определённым по формуле (4) и если его кол-во соов. определённому по формуле (*), то расчёт прекращат.

Если же не соответствует, то проверяют по схему изложенной в предыдущей лекции – осадку Тн и Тк с учётом дифферента и соответствии полученных значений с регламентируемыми. Если полученные значения Тни Тк не ниже регламентируемых, то расчёт на этом прекращают, т.к. судно в балластном пробеге будет иметь допустимый деферент.

Если же найденные значения получились ниже регламентируемых, то необходимо подумать об смещении размещённых балластных цистерн. Часто такая ситуация бывает у судов с МО в корме. В этом случае иногда приходится балласт принимать в носовые диптанки, расположенные в форпике или увеличивать высоту дв. дна в носовом отсеке, с целью переместить Ц.Т. в носовую оконечность.

Приведённый случай соответствует балластному пробегу судна и практически не распространяется на сост. судна в полном грузу.

Однако вопросы удифферентовки и для этого состояния судна не менее остры., здесь должно выполняться более жёсткое требование – посадка судна прямо на ровный киль. Здесь вопрос решается 3-я способами:

1. Перемещение МО в сторону необходимого смещения ЦТ.

m_эу- масса механизмов (их часть) из раздела СЭУ

m_t- часть топлива, из раздела Т.В.М

m_надстр – часть надстройки

m_гр – часть груза, смещается в корму на расстоянии L

D∆x= m_эуS+ m_tS+ m_надстрS- m_грL; ∆=Xg-Xc

S- необходимое расстояние смещения

2. Изменение длины судна на ∆^L/2 в нос и на ∆^L/2 в корму.

При этом появляется возможность все переборки сдвинуть в нужном направлении на шпацию, после этого заново делают расчёт удифферентовки.

3. Изменение архитектурно конструктивного типа (среднее и промежуточное расположение МО). В этом случае значительный обьём грузовых помещений занимает туннель гр. вала и Ц.Т. чаще лежит в нос от Ц.В.

Удифферентовку здесь можно провести или устанавливая дополнительное под палубное пространство в кормовых трюмах, или проливают надстройку в корму и заполняют её грузом, или делают квартердек, т.е частичный подъём палубы.

Классификация судовых помещений.

Все судовые помещения принято делить на три категории:

1. Спец. Помещения - на груз. судах – это грузовые трюмы; на пассажирских судах- все пассажирские помещения, жилые помещения, санитарно –гигиенические, общественные и т.д.

2. Служебные помещения- группа помещений необходимых для нормальной эксплуатации судна (помещения для гл. механизмов, для вспомогательных механизмов, помещения навигационных запасов и т.д.). Навигационные помещения – рулевая рубка, помещение эхолота и т.д. Общесудовые хозяйственные помещения- мастерская, столярная, плотницкая и т.д. Балластные цистерны, цепные ящики, кофердамы, туннели гр. валов

3. Помещения: для размещения экипажа- жилые помещения, общественные помещения (тают-компания, столовая, курильня, библиотека, буфеты и т.д.)

Санитарно-гигиенические помещения- души, умывальники, бани, туалеты.

Административно- хозяйственные помещения- канцелярия, провизия, цистерны питьевой воды, мед. помещения «кладовые грязного и чистого белья»

Для осуществления связи 3-я категориями помещений служат различные коммуникации- вестибюли, коридоры, трапы и лифты.