8 Проектирование теоретического чертежа

8.1 Исходные данные

Основные элементы для проектирования судна следующие:

- длина расчетная – 91,30 м;

- ширина расчетная - 13,30 м;

- высота борта – 6,72 м;

- осадка в полном грузу – 4,60 м;

- водоизмещение - 4780 т;

- коэффициент общей полноты  - 0,835;

- коэффициент полноты мидель-шпангоута - 0,990;

- коэффициент полноты КВЛ  - 0,896;

- аппликата центра величины х_с - 1,81 м;

8.2 Проектирование строевой по шпангоутам

Длина линии сетки строевой по шпангоутам соответствует расчетной длине проектируемого судна. Высота соответствует произведению ВТ.

Коэффициент призматической полноты  = / = 0,835 / 0.990 = 0,843.

Прямолинейная трапеция АС"Е"F имеет площадь численно равную объемному водоизмещению судна и абсциссу центра тяжести (х_с) численно равную 1,81 м. Дальнейшая задача состоит в том, чтобы из этой прямолинейной трапеции сделать равновеликую криволинейную трапецию, для чего необходимо определить допустимые размеры цилиндрической вставки судна. Размеры и положение цилиндрической вставки определяем по диаграмме Линдблада. Наносим длины на схему строевой по шпангоутам.

На рисунке 8.1 изображена строевая по шпангоутам проектируемого судна. По ней будем вести дальнейший расчет, представленный в таблице 8.1.

Таблица 6.1 - Определение площадей строевой по шпангоутам

№	Площадь строевой по шпангоутам i, м^2	Xi, м (при L=4,565)	Произведение i Xi, м^3
0	0	L*10 = 45,65	0
1	27,0	L9 = 41,085	1109,30
2	52,0	L8 = 36,52	1899,04
3	58,0	L7 = 31,96	1853,68
4	59,0	L6 = 27,39	1616,01
5	60,6	L5 = 22,83	1383,50
6	60,6	L4 = 18,26	1106,56
7	60,6	L3 = 13,70	830,22
8	60,6	L2 = 9,13	553,30
9	60,6	L1 = 4,57	276,94

Продолжение таблицы 8.1

10	60,6	L0 = 0	0
11	60,6	L(-1) = -4,57	-276,94
12	60,6	L(-2) = -9,13	-553,30
13	60,6	L(-3) = -13,70	-830,22
14	60,6	L(-4) = -18,26	-1106,56
15	59,0	L(-5) = -22,83	-1346,97
16	54,0	L(-6) = -27,39	-1479,06
17	44,0	L(-7) = -31,96	-1386,88
18	35,0	L(-8) = -36,52	-1278,2
19	25,0	L(-9) = -41,09	-1027,25
20	0	L(-10) = -45,65	0
Суммы	i=1019		i Xi=1844,39

V=_iL = 4.5651019= 4651,74 м³ - объемное водоизмещение, найденное с помощью строевой по шпангоутам

Рассчитанное ранее объемное водоизмещение V= 4664 м³. Погрешность в вычислениях составляет -0,26%.

х_с = _i X_i / _I = 1844,39/1019 = 1,8м - абсцисса центра тяжести, найденная с помощью строевой по шпангоутам.

Найденное значении х_с совпадает с ранее вычисленным.

8.3 Проектирование теоретического чертежа методом рисования

Главные очертания судна и обводы судна построенные с помощью строевой по шпангоутам приведены на рисунках 8.2-8.6. Эти эскизы являются предварительной проработкой перед построением теоретического чертежа судна.

8.4 Расчет и построение гидростатических кривых

Расчеты элементов ватерлиний приведены в таблице 8.2.

Используя теоретический чертеж, определяем площади ватерлиний, абсциссы центра величины (ЦВ) х_С и центра тяжести (ЦТ) х_f площадей ватерлиний, аппликаты ЦВ z_С, метацентрические радиусы r, R.

Определение элементов ватерлиний производилось с использованием программы "AutoCAD 2007".

Таблица 8.2 – Расчет элементов ватерлиний

№ ватерлинии	Расчетные элементы
0	Площадь: S: 767 м^2 Абсцисса ЦТ площади ватерлинии: хf : 3,806 м Моменты инерции площади относительно оси х: JХ: 6982,17 м^4 Моменты инерции площади относительно оси у: JY: 335421,7 м^4 Центральный момент инерции, проходящий через ЦТ площади ватерлинии относительно оси, параллельной у : Jf: 324306,9 м^4
1	Площадь: S: 1002 м^2 Абсцисса ЦТ площади ватерлинии: хf : 2,821 м Моменты инерции площади относительно оси х: JХ: 13156 м^4 Моменты инерции площади относительно оси у: JY: 504155 м^4 Центральный момент инерции, проходящий через ЦТ площади ватерлинии относительно оси, параллельной у : Jf: 496178 м^4
2	Площадь: S: 1037 м^2 Абсцисса ЦТ площади ватерлинии: хf : 2,0217м Моменты инерции площади относительно оси х: JХ: 13855,26 м^4 Моменты инерции площади относительно оси у: JY: 548037,8 м^4 Центральный момент инерции, проходящий через ЦТ площади ватерлинии относительно оси, параллельной у : Jf: 543797,8 м^4
3	Площадь: S: 1082,104 м^2 Абсцисса ЦТ площади ватерлинии: хf : 0,7838 м Моменты инерции площади относительно оси х: JХ: 14773,36 м^4 Моменты инерции площади относительно оси у: JY: 611505,3 м^4 Центральный момент инерции, проходящий через ЦТ площади ватерлинии относительно оси, параллельной у : Jf: 610840,4 м^4
4	Площадь: S: 1122 м^2 Абсцисса ЦТ площади ватерлинии: хf : -0,51027 м Моменты инерции площади относительно оси х: JХ: 15392,92 м^4 Моменты инерции площади относительно оси у: JY: 678715 м^4 Центральный момент инерции, проходящий через ЦТ площади ватерлинии относительно оси, параллельной у : Jf: 678422,8 м^4
5 КВЛ	Площадь: S: 1154 м^2 Абсцисса ЦТ площади ватерлинии: хf : -1,5342 м Моменты инерции площади относительно оси х: JХ: 15963,34 м^4 Моменты инерции площади относительно оси у: JY: 740514,3 м^4 Центральный момент инерции, проходящий через ЦТ площади ватерлинии относительно оси, параллельной у : Jf: 733796,6 м^4

Продолжение таблицы 8.2

6

Площадь: S: 1167 м^2 Абсцисса ЦТ площади ватерлинии: хf : -1,67809 м Моменты инерции площади относительно оси х: JХ: 16301,21 м^4 Моменты инерции площади относительно оси у: JY: 763818,3 м^4 Центральный момент инерции, проходящий через ЦТ площади ватерлинии относительно оси, параллельной у : Jf: 760530,9 м^4

Данные элементы были вычислены с помощью пакета Auto CAD 2007: выделяем ватерлинии теоретического чертежа, далее опция "Отобразить"; затем каждую ватерлинию по отдельности выделяем в область с помощью опции с "Область", после этого выделяем получившийся обвод и производим следующие действия: "Сервис" => "Сведения" => "Геометрия и масса". В появившемся текстовом окне, в виде таблицы, находим нужные значения.

Гидростатические кривые изображены на рисунке 8.7.

Дальнейший расчет элементов теоретического чертеже будем вести в таблице 8.3.