Расчет посадки, остойчивости и общей прочности судна в процессе эксплуатации

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ

Федеральное Агентство морского и речного транспорта

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Морская государственная академия имени адмирала Ф.Ф.Ушакова

Кафедра “Теория и устройство судна”

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

РАСЧЕТ ПОСАДКИ, ОСТОЙЧИВОСТИ И ОБЩЕЙ ПРОЧНОСТИ СУДНА В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Дисциплина «Основы теории и устройства судна»

Специальность: 190701«Организация перевозок

и управление на транспорте (морском)»

Выполнил: студент группы

шифр зач. кн. 11041031182

Дзозь Сергей Яковлевич

Новороссийск - 2014

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

СОДЕРЖАНИЕ

ЧАСТЬ I. РАСЧЕТ ПОСАДКИ, ОСТОЙЧИВОСТИ

.1 Исходные данные

.2 Расчет продолжительности рейса и судовых запасов на рейс

.3 Определение водоизмещения при начальной посадке судна

.4 Составление грузового плана

.5 Расчет влияния свободной поверхности на начальную остойчивость судна

.6 Проверка общей продольной прочности корпуса судна

.7 Расчет и построение диаграммы статической и динамической остойчивости

.8 Проверка остойчивости по критериям регистра

.9 Расчет и построение диаграммы изменения осадок оконечностей от приема 100 т груза

.10 Расчет посадки и проверка остойчивости судна к концу рейса

ЧАСТЬ II. РАСЧЕТ АВАРИЙНОЙ ПОСАДКИ И ОСТОЙЧИВОСТИ

ЧАСТЬ III. КАЧКА СУДНА

.1 Задание

.2 Общие сведения о качке

.3 Качка и морское волнение

.4 Определение резонансной зоны по диаграмме Ю.В.Ремеза

.5 Расчет амплитуды бортовой качки на волне при резонансе с учетом сопротивления

ЧАСТЬ IV. УПРАВЛЯЕМОСТЬ СУДНА

.1 Цель расчета

.2 Общие сведения об управляемости судна

.3 Циркуляция

.4 Расчет крена судна на циркуляции

.5 Расчет диаметра установившейся циркуляции и скорости судна на циркуляции

ЛИТЕРАТУРА

ЧАСТЬ I. РАСЧЕТ ПОСАДКИ, ОСТОЙЧИВОСТИ

1.1 Исходные данные

При выполнении эксплуатационных расчетов по составлению грузового плана и проверке остойчивости и общей прочности используются следующие исходные данные:

судовая документация;

чертежи общего расположения судна;

грузовая шкала;

кривые элементов теоретического чертежа;

эпюра емкости или таблица объемов;

чертежи размещения грузов на судно;

интерполяционные кривые плеч остойчивости формы (пантокарены);

график изменения осадок оконечностей от приема 100 т груза или диаграмма осадок носом и кормой;

характеристики судна;

главные размерения судна: L, B, Т, D;

тип и мощность силовой установки: Nе;

плановая скорость судна в полном грузу: Vs;

численность экипажа: n э;

площадь парусности судна в полном грузу: Sn;

аппликата центра парусности: Zn;

характеристики заданного рейса;

параметры посадки судна перед загрузкой : Тн, Тk;

количество принимаемого груза Ргр и его удельный погрузочный объем m;

расстояние между портами S;

плотность морской воды в порту отправления r;

скорость судна: Vs;

1.2 Расчет продолжительности рейса и судовых запасов на рейс

Расчет продолжительности рейса

Продолжительность рейса рассчитывается по заданному расстоянию между портами:

 = 85 час,

 3 сут, 13 часов.

Расчет судовых запасов на рейс

Судовые запасы рассчитываются в зависимости от суточного расхода топлива и воды, продолжительности рейса:

необходимое количество топлива с учетом штормового запаса

(принять равным 10% в т.):

 = 23,6 т,

е - мощность силовой установки;

- удельный расход топлива, для судов с двигателями внутреннего сгорания: .

Запас смазочного масла обычно составляет 0,4-0,6 % запасов топлива:

 = 0,0944.

Запас провизии определяется исходя из нормы 3 кг. на человека в сутки:  = 0,2124.

бортовой качка рейс судно

1.3 Определение водоизмещения при начальной посадке судна

При заданной посадке судна (ТН, ТК ) водоизмещение определяется с помощью грузовой шкалы или кривых элементов теоретического чертежа (КЭТЧ).

Грузовая шкала и грузовой размер на КЭТЧ строятся для посадки судна на ровный киль, без крена, дифферента, изгиба корпуса, а также для стандартной плотности воды. Поэтому к водоизмещению, подсчитанному по грузовой шкале или грузовому размеру, необходимо вводить поправки.

Расчет водоизмещения производится в следующей последовательности:

. Рассчитывается средняя осадка ТСР0 и дифферент t0:

 = 1,125;

 = -1,73.

. По грузовой шкале для стандартной плотности морской воды снимаются водоизмещение 0 = 1216 т для ТСР0.

По кривым элементов теоретического чертежа снимаются элементы плавучести и начальной остойчивости для осадки ТСР0.

При отсутствии на чертеже величины q её можно рассчитать по формуле:

3. Находятся поправки к водоизмещению, определенному по грузовой шкале:

поправка на плотность воды:

 = -26,3 т

r0 и r - соответственно измеренная и стандартная плотность воды, стандартная r = 1,025 т/м3;

поправка на дифферент:

 = 59,34 т

- число тонн на 1 см осадки,

Хf0 - абсцисса ц.т. площади ватерлинии.

поправка на обводы корпуса в оконечностях:

 = 11,62 т

где:Н и lК - отстояние марок углубления от носового и кормового перпендикуляров соответственно, определяется по боковому виду судна;

поправка на изгиб корпуса:

 = 621 т;

- стрелка прогиба корпуса, см.

 = -173 см.

. Водоизмещение судна с учетом поправок при начальной посадке судна:

 = 1934,3 т

. Определяется положение центра величины по длине судна с учетом дифферента по формуле:

 = -7,76 м

1.4 Составление грузового плана

При составлении грузового плана используются для сухогрузных судов - эпюра емкостей или чертеж размещения грузов на судне.

Распределение судовых запасов

Судовые запасы обычно распределяются в такой последовательности: топливо размещается в расходные цистерны, затем в топливные бункеры и танки, расположенные в районе МКО, танки двойного дна, затем в диптанки и в последнюю очередь топливо-балластные танки. Топливные танки заполняют с учетом температурного расширения. Объем, занимаемый топливом, определяется по формуле:

 = 4607,5 м3,

,97 - коэффициент для учета температурного расширения;- объем танка, м3.

При распределении пресной воды цистерны обычно заполняются полностью.

Расположение провизионных кладовых, если нет точных данных, может быть ориентировочно определено по чертежам.

Расчет координат Ц.Т. принятых запасов ведется в табличной форме:

Таблица 1.1

Распределение судовых запасов

Координаты Ц.Т. принятых запасов определяются по формуле:

 = -34,80 м;  = 3,06 м.