- •1. Содержание работы
- •2. Общие требования к оформлению работы
- •3. Задание
- •Методические указания по выполнениюкурсовой работы
- •1. Расчет продолжительности рейса судна
- •2. Расчет судовых запасов на рейс
- •2.1. Размещение запасов топлива
- •2.2. Размещение запасов смазочного масла
- •Вместимость танков смазочного масла
- •2.3. Размещение запасов пресной воды
- •2.4. Размещение запасов продовольствия
- •3. Размещение груза
- •4. Расчёт координат центра тяжести судна
- •5. Расчёт посадки судна
- •6. Расчёт начальной остойчивости судна
- •7. Построение диаграмм статической и динамической остойчивости
- •8. Проверка остойчивости
- •9. Проверка продольной прочности. Проверку продольной прочности рекомендуется производить расчетным методом с использованием таблицы 1.19.
- •Міністерство освіти і науки україни
4. Расчёт координат центра тяжести судна
По окончании загрузки судовых запасов, груза и заполнения соответствующих танков для удифферентования судна производится расчёт водоизмещения D1 и координат Xg1 и Zg1 центра тяжести судна без балласта путём заполнения табличной формы (таблица 1.8) с последующей обработкой аналогично п.5 примечаний разд. 2.1.
Таблица нагрузки судна
Таблица1.8
№ п/п |
Статьи нагрузки |
Масса запаса, груза, т |
Плечо |
Момент | ||
X, м |
Z,м |
Mx, т·м |
Мz,т·м | |||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
Судно порожнем |
7100 |
-16,5 |
10,85 |
-117150 |
77035 |
2 |
Экипаж |
5,12 |
-64,72 |
11,85 |
-331,4 |
60,7 |
3 |
Судовые запасы: |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
8 |
Груз |
|
|
|
|
|
9 |
Балласт |
|
|
|
|
|
Водоизмещение судна после загрузки (не более 30400 т) |
|
| ||||
Всего |
|
|
5. Расчёт посадки судна
Для водоизмещения судна после загрузки и плотности воды ρи=1,025 т/м3 по грузовой шкале (приложение 2) определяем среднюю осадку Тср1 судна. без балласта.По гидростатическим кривым (приложение 2) для судна без балласта определяем значение величин:
– коэффициент полноты водоизмещения;
– коэффициент полноты площади ватерлинии;
Xc1–абсцисса центра величины;
Xf1 –абсцисса центра тяжести площади ватерлинии;
Zm1– аппликата поперечного метацентра, м;
М1 – момент, дифферентующий на 1 см, т·м/см.
Рассчитываем поправку к средней осадке, определённой по грузовой шкале, на фактическую плотность воды по формуле
(10)
где ρи=1,025 т/м3–плотность, для которой построена грузовая шкала; ρ1 - фактическая плотность воды в порту загрузки (по заданию); Тср1 - средняя осадкасудна без балласта при ρи=1,025 т/м3 , м; 1- поправка к средней осадке, м.
Фактическая осадка судна с учетом поправки на плотность воды составит
Тф1= Тср1+ ΔТ1. (11)
Определяемдифферент судна после загрузкибез балласта
d1=D1·(Xg1-Xc1)/(M1·100), (12)
где d1 – диферент судна, м; D1- водоизмещение судна после загрузки без балласта (табл.1.8), т.
Если полученный дифферентd1 находится в пределах
– 0,5 м d 0,(13)
то все результаты расчетов разделов 4 и 5 принимаются как окончательные и далее заполняется таблица 1.10.
Если дифферент d1 не соответствует условию (13), то назначается необходимый диферент dи определяется требуемая коррекция дифферента
d=d–d1,
где d –коррекция дифферента, м, которая может быть обеспечена изменением размещения груза или (предпочтительнее) приемом водяного балласта с суммарным статическим моментом массы относительно поперечной оси, проходящей через тяжести площади ватерлинии,
Мхf1= 100·М1·d,(14)
где Мхf1– суммарный статический момент массы балласта, т·м; М1–момент, дифферентирующий на 1 см, т·м/см; d – требуемая коррекция дифферента, м.
Расчет и размещение необходимого количества балласта выполняется с использованием таблицы 1.9. Для всех балластных цистерн находятся плечи х – хf1 их центров тяжести и заполняется столбец 7 таблицы. Умножая элементы столбца 4 (вместимость, м3) на плотность ρ1 забортной воды заполняем столбец 5 (масса балласта по танкам, т). Умножая построчно элементы столбца 5 на плечи (х – х f1) столбца 7 заполняем столбец 9 статических моментов Мхf1массы балласта танков.
По данным столбца 10 выбираем балластные цистерны (по возможности с меньшей вместимостью и симметрично расположенные относительно ДП) с суммой статических моментов Мхf1,минимально превышающей величинуМхf1(14), и принимаем их к заполнению балластом.. Рассчитывается суммарная масса Рбалбалласта в этих цистернах (строка «Всего» в столбце 5), их статические моментыMxи Мz (элементы столбцов 10 и 11, соответствующие этим цистернам) и суммы полученных статических моментов (строка «Всего» в столбцах 10 и 11). Если водоизмещение D1+ Рбал судна с балластом превышает 30400 т, то необходимо уменьшить массу груза или балласта [при выполнении условия (13)].
Далее по общему правилу (см. п.5 примечаний разд. 2.1) рассчитываются координаты хбал и zбал центра тяжести балласта и заполняется строка 9 таблицы 1.8 для массы, координат центра тяжести и статических моментов массы балласта.
Окончательной обработкой дополненной таблицы 1.8 по общему правилу находим водоизмещение D и координатыхg и zg центра тяжести судна после загрузки с балластом и повторяем с этими данными расчет посадки судна (раздел 5), уточняя значения величин .Тср, , , хс, хf, zм, M, d.
Вместимость балластных цистерн
Таблица 1.9
№ п/п |
Наименование танка |
Шпан-гоут |
Вмести-мость, м3 |
Масса балласта, т |
Плечо |
Моменты | |||||
х, м |
х - хf1, м |
z, м |
Mx f1, т·м |
Mx, т·м |
Мz, т·м | ||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | |
1 |
Фортик |
ЦТР |
128- |
182,0 |
|
+81,0 |
|
5,38 |
|
|
|
2 |
Носовой коффердам |
ЛБ |
105-106 |
92,5 |
|
+61,9 |
|
7,08 |
|
|
|
3 |
Носовой коффердам |
ПБ |
105-106 |
92,5 |
|
+61,9 |
|
7,08 |
|
|
|
4 |
Кормовой коффердам |
ЛБ |
5556 |
53,5 |
|
-44,25 |
|
7,30 |
|
|
|
5 |
Кормовой коффердам |
ПБ |
55-56 |
53,5 |
|
-44,25 |
|
7,30 |
|
|
|
6 |
Диптанк |
ЛБ |
106-128 |
711,0 |
|
+69,25 |
|
5,72 |
|
|
|
7 |
Диптанк |
ПБ |
106-128 |
711,0 |
|
+69,25 |
|
5,72 |
|
|
|
8 |
Диптанк |
ЛБ |
106-128 |
705,3 |
|
+69,25 |
|
9,73 |
|
|
|
9 |
Диптанк |
ПБ |
106-128 |
716,8 |
|
+69,25 |
|
9,71 |
|
|
|
Всего |
|
|
|
|
|
Результаты всех расчетов составляющих после загрузки и удифферентования судна сводятся в таблицу 1.10.
Таблица результатов расчетов составляющих загрузки судна
Таблица 1.10
Наименование величины |
Обозначения и формулы |
Значения величины |
Водоизмещение, т |
D |
|
Абсцисса ЦТ судна, м |
хg (док. судна) |
|
Плотность забортной воды, т3/м |
ρ1 (по заданию) |
|
Осадка судна , м |
Тф (ф-ла 11) |
|
Момент, дифферен. на 1 см,т/см |
М (приложение 2) |
|
Абсцисса центра величины, м |
хс (приложение 2) |
|
Абсцисса ЦТ площади ватерлинии, м |
хf (приложение 2) |
|
Аппликата поперечного метацентра, м |
zm (приложение 2) |
|
Коэффициент общей полноты |
δ (приложение 2) |
|
Дифферент судна, м |
d = D(хg - хс)/ (100·M) |
|
Осадка судна носом, м |
Тн=Тф+d(1/2-хf/L) |
|
Осадка судна кормой, м |
Тк=Тф–d(1/2+хf/L) |
|