Реферат для бакалавра

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение профессионального

высшего образования

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Кораблестроение и авиационная техника»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕ

Универсальное сухогрузное судно грузоподъемностью 2700 т

класса КМ Ice3 R1 AUT3

Выполнил:

студент группы

06-СУ-1 Грушко М.Е.

Руководитель:

Локтев А.В.

Нижний Новгород

2010

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение профессионального

высшего образования

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Кораблестроение и авиационная техника»

РЕФЕРАТ

Универсальное сухогрузное судно грузоподъемностью 2700 т

класса КМ Ice3 R1 AUT3

Выполнил:

студент группы

06-СУ-1 Грушко М.Е.

Руководитель:

Локтев А.В.

Нижний Новгород

2010

В соответствии с заданием выполнен проект сухогрузного теплохода смешанного плавания грузоподъемностью 2700 т класса КМ Ice3 R1 AUT3 Морского Регистра Судоходства.

Реферат включает шесть разделов по следующим темам:

1). основы кораблестроения;

2). основы конструирования судовых устройств;

3). основы конструирования судовых систем;

4). основы проектирования СЭУ;

5). основы технологии судостроения;

6). экономическая часть.

В Основах Кораблестроения были выбраны основные элементы судна, его архитектурно-конструктивный тип, произведена оценка мореходных и эксплуатационных качеств, разработана схема общего расположения и схема набора судовых конструкций.

Сухогрузный теплоход грузоподъемностью 2700 т – однопалубное, одновинтовое грузовое судно с двумя грузовыми трюмами, с машинным отделением, жилыми и служебными помещениями в кормовой части; предназначается для перевозки генеральных грузов, насыпных и навалочных грузов, леса, контейнеров международного стандарта IC и ICC в трюмах и на люковых крышках.

Первым этапом при проектировании судна являлось нахождение его водоизмещения. Для определения водоизмещения использовалось уравнение масс. После чего рассчитывались коэффициенты уравнения масс с помощью адмиралтейского коэффициента Са. Подставив полученные значения получили водоизмещение проектируемого судна в первом приближении. Методом последовательных приближений получили водоизмещение судна (Водоизмещение в полном грузу D=4541 т).

Вторым этапом являлось определение главных размерений в первом приближении, для чего использовалось уравнение плавучести В = р δ B L Т. Для определения главных размерений необходимо было

знать три дополнительных параметра (р, L/B, B/T ),которые принимались в первом приближении. Полученные значения главных размерений проверялись в соответствии с ограничениями, наложенными Регистром.

При разработке схемы общего расположения судна было принято решение принять архитектурно-конструктивный тип судна- прототипа проекта 17310 с учетом уже рассчитанных и принятых главных размерений.

Главные размерения:

Длина по КВЛ: L_квл=91,0 м

Ширина по КВЛ: B_квл=13,04 м

Высота борта: H=6,52 м

Коэффициенты полнот:

водоизмещения δ=0,835

мидель-шпангоута β=0,99

КВЛ α=0,89

Скорость хода при осадке 4,5 м 21,3 км/ч

Для обеспечения остойчивости проектируемого судна необходимо было произвести расчет поперечной метацентрической высоты, поперечного метацентрического радиуса, коэффициенты полноты. Расчеты производились по статистическим формулам. Все рассчитанные значения должны были попасть в оптимальный диапазон, рекомендованный для данного типа судов.

Расчет парусности судна производился для судна в полном грузу с учетом бокового силуэта судна.

Расчет диаграммы статической остойчивости выполнялся с помощью приближенного метода С.Н.Благовещенского, по которому необходимо было рассчитать плечо статической остойчивости. При построении диаграммы необходимо было учитывать требования Регистра, предъявляемые к данной диаграмме.

Производилось определение расчетного угла качки и угла заливания, и проверка остойчивости по основному критерию (критерий погоды).

Следующим этапом данного проекта являлось проектирование теоретического чертежа и расчет гидростатических кривых. Данный раздел необходимо было начать с построения строевой по шпангоутам, исходными данными, для построения которой являлись главные размерения и коэффициенты полноты. По строевой по шпангоутам определили общий вид судна, очертания носовой и кормовой оконечностей и наличие цилиндрической вставки в корпусе судна. Далее производилась проверка правильности построения. По строевой рассчитывалось объемное водоизмещение. Затем производился расчет погрешности построения. Погрешность построения должна составлять менее 3%. Если данное условие выполняется, то можно полагать, что строевая построена правильно. После построения строевой по шпангоутам строились главные очертания корпуса. После чего производился расчет элементов ватерлиний.

Расчет вместимости судна выполнялся с помощью эпюры емкости, по которой определяли вместимость судна.

Проверка непотопляемости судна производилась в полном грузу при затоплении машинного отделения. Была необходима проверка, что требования к непотопляемости после затопления машинного отделения были выполнены.

После построения главных очертаний корпуса судна необходимо было произвести расчет сопротивления движению судна, который, в свою очередь, состоял из нескольких этапов:

Расчет сопротивления воды движению судна выполнялся для судна в полном грузу на тихой и глубокой воде. Расчет выполнялся по методу А.Б.Карпова. Затем строились графики буксировочной мощности и буксировочного сопротивления;

Расчет ледового сопротивления выполнялся для битого льда по методу В.А.Зуева. После расчета строился график чистого ледового сопротивления;

• Расчет сопротивления на мелководье выполнялся по методу А.Б.Карпова и строился график сопротивления на мелководье;

• Сопротивление судна в балластном переходе производился на тихой и глубокой воде по методу А.Б.Карпова и строился график сопротивления судна в балластном переходе.

Предварительный расчет гребного винта для подбора главных двигателей производился, ориентируясь на судно-прототип и из графика подбора главных двигателей. Затем производился расчет оптимального гребного винта и достижимой скорости хода, ходовых характеристик судна (паспортной диаграммы) и строился теоретический чертеж гребного винта.

После вышеуказанных расчетов были рассмотрены прочность и конструкция корпуса судна. Для этого строилась конструктивная схема мидель-шпангоута, выбиралась практическая шпация и материал корпусной конструкции,

производился расчет внешних нагрузок на корпус судна со стороны моря и от перевозимого груза. Затем производилось проектирование наружной обшивки и настила палуб, второго борта, переборок, платформ и диафрагм. После этого производилось проектирование набора второго дна, палубных перекрытий, второго борта.

Последним этапом являлась проверка общей продольной прочности судна. Для этого корпус судна принимали как брус эквивалентный корпусу

судна и рассчитывались его геометрические характеристики, и рассчитывались продольные изгибающие моменты.

В данном разделе проекта необходимо было, чтобы все выбранные и рассчитанные элементы удовлетворяли требованиям Регистра и условиям прочности.

В качестве материала для постройки судна применены стали марок А (основной корпус и надстройка) и D (комингсы грузовых лю­ков), листы настила и набор палубы c пределом текучести: σ _s = 315 МПа.

Система набора корпуса судна смешанная:

- днище, второе дно, палуба, - по продольной системе набора

- наружный и внутренний борта по поперечной системе набора.

Размер шпации между поперечным набором 600 мм.

В Судовых устройствах, мы рассмотрели снабжение судна изделиями якорного, швартовного, буксирного устройств выполнялось по "Правилам классификации и постройки морских судов" Морского Регистра судоходства. Для подбора изделий определялась характеристика снабжения судна, после чего производился выбор на его основе якорей и якорных канатов и подбор стандартных изделий якорного, швартовного и спасательного устройств.

В носовой части судна предусматриваются два якоря Холла массой 2000 кг каждый. Якорные цепи для становых якорей предусматриваются длиной 225 м, каждая и калибром 34 мм.

Подъём носовых якорей будет производиться при помощи электрического брашпиля «Брашпиль Б5 380 В ГОСТ 5775-77».

Якоря убираются в стальные втяжные клюзы. Крепление цепей стопорами по ОСТ 5.2315-79. Якорные цепи убираются в цепные ящики.

Бак и ют оснащены швартовными и буксирными кнехтами и клюзами, киповыми планками с роульсами и вьюшками для хранения канатов. В кормовой части судна размещена рулевая машина TYPE 1TZ SINGLE PISTON TWIN RUDDER STEERING GEAR с крутящим моментом 136 кНм;

2 подвесных балансирных руля площадью 6,2 м² каждый. Тип профиля судовых рулей NACA. Спасательная шлюпка вместимостью 17 человек (свободнопадающая) расположена по правому борту. Так же на судне находиться дежурная шлюпка и предусмотрено 3 гидрокостюма.

Разработаны принципиальные схемы балластной, осушительной системы и системы нефтесодержащих вод. Осуществлены гидравлический расчёт для осушительной, балластной системы и системы нефтесодержащих вод и выбор насосов: балластного и осушительного: НЦВС-100-30/А-I-II с подачей 100 м³/ч; насос системы нефтесодержащих вод 7ВН 5/5.

Для балластной системы произведён расчёт времени заполнения и осушения балластных цистерн.

В носу расположена автономная осушительная система для осушения форпика, в качестве осушительного насоса применён эжектор ВЭЖ-16 с производительностью 16 м³/ч.

Энергетическая установка расположена в кормовой части судна. Расположение механизмов и аппаратов, прокладка труб в машинном помещении выполнено с учетом удобства и безопасности управления ими и их обслуживания.

Проведён и обоснован выбор главной энергетической установки. К установке принят дизель-редукторный агрегат MAN 8L28/32А мощностью 1960 кВт с частотой вращения коленчатого вала двигателя 775 об/мин (передаточное число редуктора i=5,0). Выбор обусловлен необходимой агрегатной мощностью, экономичностью и надёжностью.

Произведены расчёт и выбор вспомогательного оборудования и механизмов, обслуживающих главную энергетическую установку. Электроэнергетическая установка (ЭЭУ) источников электроэнергии в состоит из двух дизель-генераторов Volvo Penta D9 MG/ Stamford MHC434С мощностью 239 кВт на ходовом режиме и одного дизель генератор Volvo Penta D5А Т КС/Stamford UCM274C мощностью 73 кВт на стояночном режиме;

Произведён расчёт теплоснабжения судна, выбраны вспомогательный топливный котлоагрегат КОАВ-68 теплопроизводительностью 68х10³ ккал/час и утилизационный котёл КАУ-4,5 паропроизводительностью 170 кг/ч.

Суммарный расход топлива, потребляемого энергетической установкой на ходу 8,8 т/сут.

Смазка и охлаждение трущихся частей дейдвудных подшипников предусмотрена забортной водой .

ДДК состоит из дизель-редукторного агрегата, валовой линии и движителя. В качестве движителя на судне предусмотрен один винт фиксированного шага (ВФШ), диаметром 3,2 м. Дисковое отношение - 0,55.

Основные положения проектной технологии, разработанной для данного судна, предусматривают серийную постройку на судостроительном заводе «Лотос».

При строительстве головного и серийных судов предлагается принять оптимальный и освоенный предприятием блочно-модульный метод постройки при поточно-позиционной организации производства с использованием модульно-агрегатного метода монтажа оборудования и механизмов, что позволяет часть работы (трубомонтажные и механомонтажные) выполнять вне стапеля, в цехах и предстапельных площадях, позволяющий снизить время постройки судна.

Технология монтажа двигательно-движительного комплекса предусматривает применение оптического метода. Для повышения технологичности работ и более эффективной работы ДДК применена гидропрессовая посадка винта на гребной вал.

В экономической части произведены расчёты трудовых и материальных затрат на постройку серийного судна, нормы трудоёмкости, проектной цены судна и стоимость специальной судостроительной оснастки. Определён состав основных производственных цехов. Разработаны следующие документы: укрупнённый цикловой поэтапный технологический график постройки судна, стапельной расписание и сводный график строительства судов.

Произведён расчёт величины на оплату труда промышленно-производственного персонала. Трудоемкость постройки проектируемого судна составила приблизительно 343 тыс. нормо ч. Себестоимость постройки - 239,232 млн. руб. Отпускная цена - 334,787 млн. руб.