- •1 Реферат
- •2 Определение водоизмещения судна в первом приближении
- •3 Определение главных размерений в первом приближении
- •4 Расчет нагрузки масс проектируемого судна в первом приближении
- •5 Проверка высоты надводного борта, определение высоты двойного
- •6 Разработка схемы общего расположения
- •7 Обеспечение остойчивости проектируемого судна
- •8 Проектирование теоретического чертежа
- •9 Удифферентовка и балансировка судна
- •10 Проверка остойчивости судна
- •11 Расчет сопротивления движению судна
- •12 Проектирование и гидродинамический расчет судовых движителей
- •13 Проверка непотопляемости судна
1 Реферат
1.1 Анализ технического задания
Тип проектируемого судна: Сухогрузный теплоход грузоподъемностью
3000 т класса КМ Ice3[1]R1AUT3.
По классификации Российского Морского Регистра Судоходства проектируемое судно должно соответствовать следующим характеристикам:
1) КМ - судно должно быть самоходным
2) - судно должно быть построено по Правилам и под надзором Российского Морского Регистра Судоходства.
3) Ice3 - судно должно иметь ледовое усиление 3-й категории, а именно самостоятельно плавать в мелкобитом разреженном льду со скоростью 5 уз (толщина льда - 0,7м); плавать в канале за ледоколом в сплошном льду со скоростью 3 уз(толщина льда - 0,65м)
4) R1 - плавание в морских районах на волнении с высотой волны 3-процентной обеспеченности 8,5 м, с удалением от места убежища не более 200 миль и с допустимым расстоянием между местами убежища не более 400 миль.
5) AUT 3 - судно должно иметь автоматизацию третьей степени, а именно объем автоматизации позволяет эксплуатацию механической установки судна с мощностью главных механизмов не более 2250 кВт без постоянного присутствия обслуживающего персонала в машинных помещениях и ЦПУ. Также согласно условию технического задания судно должно иметь дедвейт DW=4100 т. (масса полезного груза и запасы топлива, масла, воды, масса экипажа с багажом, а также жидкий балласт, если судно его принимает).
1.2 Район плавания
Район плавания: внутренние водные пути, моря: Балтийское, Северное, Норвежское, Средиземное, Баренцево, Черное, Красное, Каспийское, Охотское, Японское с ограничениями плавания, накладываемыми классом судна.
1.3 Выбор судна прототипа
1.3.1 Класс и назначение судна-прототипа
В качестве судна - прототипа был выбран сухогрузный теплоход г/п 3000 т класса КМ Л4 I А3
Судно-прототип предназначено для перевозки генеральных грузов, насыпных грузов, навалочных грузов с удельным погрузочным объемом не менее 0,85 м3/т, опасных грузов 4-го класса по МОПОГ, леса и контейнеров международного стандарта IC и ICC в трюмах и на люковых крышках.
1.3.2 Основные характеристики судна-прототипа:
Длина габаритная, м……………………………………………... Длина расчетная, м……………………………………………… |
96,3 93,5 | ||||||||||||||||||||||||
Надводный габарит (в балласте), м ………………………..…… |
13,4 | ||||||||||||||||||||||||
Ширина расчетная, м………………………………….................. |
13,4 | ||||||||||||||||||||||||
Высота борта, м…………………………………………………... |
6,7 | ||||||||||||||||||||||||
Осадка, река/море, м……………………………………………... Водоизмещение река/море, т……………………………………. Водоизмещение порожнем, т……………………………………. Грузоподъемность, т …………………………………………… Коэффициент полноты водоизмещения ,……………………... Высота надводного борта……………………………………….. Автономность плавания по запасам топлива и масла, сутки…. Скорость, узл……………………………………………………. Экипаж, чел……………………………………………………….
1.3.3 Энергетическая установка:
Дизель 12V22HF-D (Wartsila DISEL) Число………………………………………………………1 Мощность, кВт………………………………………..1740 Частота вращения, об/мин……………………………..900
1.3.4 Движители: Гребной винт фиксированного шага: - число……………………………………………….…1 - число лопостей…………………………………….…4 - диаметр, м…………………………………………….2,8 - частота вращения, об/мин………………………...…287
1.3.5 Электрооборудование:
Дизель-генератор ДГР 2А 160/750 Количество…………………………………………………2 Мощность, кВт……………………………………..…..2х160 Аварийный дизель-генератор ДГА-50М2-9Р Число………………………………………………………….1 Мощность, кВт………………………………………………50
1.3.6 Судовые устройства Якорное устройство: - тип якоря……………………………………. якорь Холла
Рулевое устройство:
|
3,75/4,6 3820/4935 1700 3000 0,835 2,112 10 11 10
|
Подруливающее устройство носовое
-диаметр винта, м………………………………. 1
-тяга, кН…………………………………………. 17,2
-мощность электродвигателя, кВт..…………… 135
Данные по нагрузке:
- корпус оборудованный, т…………………..…1525
- механизмы, т…………………………………….102
Координаты ЦТ судна порожнем:
- xg………………………………………………..-7,56
- zg…………………………………………………5,12
1.3.7 Архитектурно-конструктивный тип судна-прототипа.
Судно - прототип представляет собой однопалубный, двухтрюмный, одновинтовой грузовой теплоход с баком, ютом, машинным отделением и рубкой в кормовой части, с двойным дном и двойными бортами в районе грузовых трюмов.
1.4 Характеристики и особенности перевозимых грузов
Согласно техническому заданию проектируемое судно предназначено для перевозки генеральных грузов, насыпных и навалочных грузов, леса , контейнеров международного стандарта IC и ICC в трюмах и на люковых крышках.
Генеральные грузы принимаются на судно как в таре (тарные грузы в ящиках, кипах, мешках, тюках, бочках и т.д.), так и без упаковки (бестарные грузы: трубы, кирпичи, проволока в бухтах, металл в болванках, чушках, слитках и пр.).
В отдельный вид выделяют генеральные грузы, являющиеся особо тяжеловесными и крупногабаритными. Масса этих грузов измеряется десятками и даже сотнями тонн (это небольшие суда, вагоны и паровозы, колонны химических реакторов, станины крупных станков и прессов, фермы и мачты в сборе и т.д.).
Контейнеры представляют собой прочный ящик с одной или несколькими дверями, выполненный из дерева или металла, - это так называемые закрытые контейнеры.
Конструктивную основу любого контейнера [1]составляет прочный каркас из горизонтальных и вертикальных балок, к которым крепятся стенки, крыша и днище (у закрытых контейнеров), либо направляющие, цистерны и другие конструктивные элементы. Особую роль играют вертикальные угловые стойки, заканчивающиеся вверху и внизу приваренными к ним наделками - фитингами. В фитингах имеются овальные вырезы, используемые при подъеме контейнеров кранами, а также при скреплении контейнеров друг с другом и с палубой при помощи штыковых поворотных замков. По полной массе различают контейнеры крупнотоннажные (массой брутто от 100 т и выше), среднетоннажные (от 2,5 до 10 т) и малотоннажные (менее 2,5 т).
По назначению контейнеры делят на универсальные - для перевозки различных грузов и специальные - для перевозки определенных или однородных грузов, например, кирпича, металла, скоропортящихся продуктов и др.
Международная организация по стандартизации ИСО рекомендовала единые размеры контейнеров, предназначенных для обмена при международных перевозках. Рекомендации ИСО относятся к универсальным закрытым контейнерам ящичного типа, объединенные в две группы. К первой группе относятся крупнотоннажные контейнеры с поперечным сечением 2,44 х 2,44 м; ко второй - среднетоннажные с одинаковой высотой 2,10 м. В настоящее время на морских транспортных судах перевозят почти исключительно контейнеры двух типов: IA (IAA) и IC (ICC), причем последний - 20-футовый - принят за единицу измерения контейнеровместимости судов и обозначается как ТЕУ (Twenty-foot Equivalent Unit, или TEU).
Для разрабатываемого проекта приняты стандартные 20-футовые контейнеры с размерами (L x B x H) 6,01 х 2,44 х 2,44 м.
Лесные грузы подразделяют [1] на круглый лес, пиломатериалы и древесную щепу (фанеру, паркет, рейки, клепку для бочек и другие изделия из дерева относят к штучным грузам).
В зависимости от размеров круглый лес (кругляк) разделяют на длинномерный и короткомерный. К первому относят строительные бревна, телеграфные столбы, сваи, подтоварник, бревна пиловочные. Ко второму - рудничные стойки (пропсы) и балансы.
К пиломатериалам относятся доски различных размеров. Это - в основном экспортный груз, поэтому для обозначения различных досок обычно применяют английские наименования: дилсы - наиболее широкие (от 9 дюймов и шире) и толстые (2-4 дюйма) доски; батенсы - более узкие толстые доски; бордсы - тонкие (менее 2 дюймов) доски; эндсы - обрезки указанных выше досок длиной от 5 до 9 фт; файервуд - короткие обрезки длиной менее 5 фт.
Брусья и шпалы различных размеров, называемые соответственно слипперами и полуслипперами, относят к тесаному лесу, но по транспортным характеристикам они могут быть присоединены к пиломатериалам.
Технологическая древесная щепа, представляющая собой измельченную древесину, используется как сырье для целлюлозной и деревообрабатывающей промышленности.
Из сказанного становится очевидным, что для технически грамотного проектирования морских транспортных судов проектанту необходимо иметь четкое представление обо всем многообразии грузов, перевозимых на этих судах, требованиях к их размещению, хранению в грузовых помещениях судов и способах переработки этих грузов, т.е. способах их приема на судно и перемещения с судна на берег.
1.5 Тенденции развития сухогрузных судов
Проектируемое судно относится к типу универсальных сухогрузных судов. Обычно суда этого типа как наиболее дешевые из судов, перевозящих генеральные грузы, используются в трамповом судоходстве, где фрахты относительно невелики, что не способствует обновлению флота судов этого типа.
По данным, приведенным в [4], универсальные сухогрузные суда составляют 47% от дедвейта флота судов для перевозки генеральных грузов. На 1 января 2000 года мировой флот универсальных сухогрузов насчитывал 13650 судов суммарным дедвейтом 76,1 млн. тонн, из них однопалубных - 8634 судов суммарным дедвейтом 40,8 млн. тонн, а многопалубных- 5018 судов суммарным дедвейтом 35,3 млн. тонн. Средний возраст универсальных сухогрузных судов составляет чуть более 21 года. Учитывая, что срок службы таких судов не превышает 25-30 лет, следует в недалеком будущем ожидать списания около 4700 судов этого типа, или около 35% существующего флота.
Универсальность таких судов по роду перевозимого сухого груза обеспечит их существование еще длительное время. Однако потребность в новых судах данного типа и объемы их строительства будут относительно небольшими.
Прогноз "Drewry" [4] изменения дедвейта флота универсальных сухогрузных судов до 2010г. и объема их ежедневного строительства, приводимый ниже, показывает, что суммарный дедвейт флота таких судов будет перманентно снижаться, объем ежегодного строительства при этом не превысит 1,5 млн. тонн дедвейта или более примерно 4% суммарного ежегодного строительства всех транспортных судов.
Дедвейт флота, Объем строительства
млн. т млн. т
2000 г. 58,9 1,2
2005 г. 51,5 1,0
2010 г. 50,6 1,3
Многопалубные универсальные сухогрузные суда постепенно списываются и заменяются однопалубными, поэтому именно они представляют интерес с точки зрения анализа перспектив развития универсальных сухогрузных судов.
Большой объем списания ожидается и у судов дедвейтом 10-15 тыс. тонн. Как показал анализ строительства судов этой дедвейтной группы [4], ежегодный объем постройки за последние годы непрерывно сокращался примерно от 130 судов в конце 60-х годов до 2-6 судов в последние пять лет. Это объясняется перетоком грузов, перевозимых ранее такими судами, на суда большего дедвейта, в частности, на суда дедвейтом группы 15-25 тыс. т, обеспечивавших перевозку с меньшими удельными затратами.
Таким образом, после 2000 года целесообразно ориентироваться на возможность получения заказов на постройку универсальных сухогрузных судов дедвейтом 5-10 и 15-25 тыс. тонн, которые будут пользоваться устойчивым спросом на мировом рынке.