МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Одеська національна морська академія

Кафедра теорії і устрою судна

К У Р С О В А Р О Б О Т А

Єксплуотаційні розрахунки морехідних якостей судна

Керівник ______________

Одеса - 2009

Расчет посадки и остойчивости, проверка остойчивости и общей прочности корпуса судна в процессе эксплуатации Исходные данные

Скорость судна в рейсе v_s = 18,0 уз

Протяженность рейса S = 7000 м.миль

Осадка по носовой марке углубления перед погрузкой T^м_н0 = 0,90 м

Осадка по кормовой марке углубления перед погрузкой T^м_к0 = 6,20 м

Осадка по средней марке углубления перед погрузкой T^м_м0 = 3,60 м

Аппликата ЦТ судна перед погрузкой z_g0 = 9,80 м

Количество кипового груза Р_гр = 12200 т

Удельный погрузочный объем кипового груза _гр = 1,20 м³/т

Массовая плотность забортной воды в порту погрузки ₀ = 1,010 т/м³

1. Расчет ходового времени и судовых запасов на рейс

1.1. Ходовое время рейса рассчитываем по заданным расстоянию между портами и скорости судна:

t^х_р = S / (24 v_s) = 7000 / (24 · 18,0) = 16,2 сут

Для обеспечения разгрузки судна в порту прихода примем стояночное время равным:

t^с_р = 5,0 сут

1.2. Необходимое количество ходовых запасов с учетом штормового запаса (принят равным 10%) находим по нормам суточных расходов на ходу:

моторное топливо P^х_мт = 1,1 q^х_мт t^х_р = 1,1 · 32,1 · 16,2 = 572,0 т,

дизельное топливо P^х_дт = 1,1 q^х_дт t^х_р = 1,1 · 2,2 · 16,2 = 39,2 т,

цилиндровое масло P^х_цил = 1,1 q^х_цил t^х_р = 1,1 · 0,11 · 16,2 = 2,0 т,

циркуляционное масло P^х_цир = 1,1 q^х_цир t^х_р = 1,1 · 0,11 · 16,2 = 2,0 т,

пресная вода P^х_пв = 1,1 q^х_пв t^х_р = 1,1 · 3,4 · 16,2 = 60,6 т.

Всего ходовых запасов P^х_зап = 572,0 + 39,2 + 2,0 + 2,0 + 60,6 = 675,8 т.

1.3. Необходимое количество стояночных запасов находим по нормам суточных расходов на стоянке:

дизельное топливо P^с_дт = q^с_дт t^с_р = 2,2 · 5,0 = 11,0 т,

циркуляционное масло P^с_цир = q^с_цир t^с_р = 0,024 · 5,0 = 0,1 т,

пресная вода P^с_пв = q^с_пв t^с_р = 3,4 · 5,0 = 17,0 т.

Всего стояночных запасов P^с_зап = 11,0 + 0,1 + 17,0 = 28,1 т.

1.4. Количество запасов на отход:

моторное топливо P^о_мт = P^х_мт = 572,0 т,

дизельное топливо P^о_дт = P^х_дт + P^с_дт = 39,2 + 11,0 = 50,2 т,

цилиндровое масло P^о_цил = P^х_цил = 2,0 т,

циркуляционное масло P^о_цир = P^х_цир + P^с_цир = 2,0 + 0,1 = 2,1 т,

пресная вода P^о_пв = Р^х_пв + Р^с_пв = 60,6 + 17,0 = 77,6 т.

Всего запасов на отход: P^о_зап = 572,0 + 50,2 + 2,0 + 2,1 + 77,6 = 703,9 т.

1.5. Остаток запасов на приход:

моторное топливо P^п_мт = P^о_мт - 0,9 P^х_мт = 572,0 - 0,9 · 572,0 = 57,2 т,

дизельное топливо P^п_дт = P^о_дт - 0,9 P^х_дт = 50,2 - 0,9 · 39,2 = 14,9 т,

цилиндровое масло P^п_цил = P^о_цил - 0,9 P^х_цил = 2,0 - 0,9 · 2,0 = 0,2 т,

циркуляционное масло P^п_цир = P^о_цир - 0,9 P^х_цир = 2,1 - 0,9 · 2,0 = 0,3 т,

пресная вода P^п_пв = P^о_пв - 0,9 P^х_пв = 77,6 - 0,9 · 60,6 = 23,1 т.

Всего запасов на приход P^п_зап = 57,2 + 14,9 + 0,2 + 0,3 + 23,1 = 95,7 т.

2. Определение водоизмещения при начальной посадке судна

2.1. Рассчитываем дифферент судна по замерам с марок углубления:

d^м₀ = Т^м_н0 - Т^м_к0 = 0,90 - 6,20 = -5,30 м.

2.2. По таблице расположения марок углубления находим отстояния марок углубления, по которым определены осадки судна носом, кормой и на миделе, от носового и кормового перпендикуляров l_н, l_к и от миделя l_м (если марка углубления расположена в нос, то отстояние считается положительным, а в корму - отрицательным):

l_н = -4,75 м,

l_к = 1,40 м,

l_м = 1,80 м.

2.3. Находим длину судна между марками углубления, по которым сняты осадки носом и кормой:

L^м = L + l_н - l_к = 156,0 - 4,75 - 1,40 = 149,85 м.

2.4. Находим тангенс угла дифферента судна и осадки на перпендикулярах и миделе:

tg ₀ = d^м₀ / L^м = -5,30 / 149,85 = -0,0354 м,

Т_н0 = Т^м_н0 - l_н tg ₀ = 0,90 - 4,75 · 0,0354 = 0,73 м,

Т_к0 = Т^м_к0 - l_к tg ₀ = 6,20 + 1,40 · 0,0354 = 6,25 м,

Т_м0 = Т^м_м0 - l_м tg ₀ = 3,60 + 1,80 · 0,0354 = 3,66 м.

2.5. Находим приведенную (с учетом изгиба корпуса) среднюю осадку:

Т_ср0 = (Т_н0 + 6 Т_м0 + Т_к0) / 8 = (0,73 + 6 · 3,66 + 6,25) / 8 = 3,62 м.

По грузовой шкале для осадки Т_ср0 определяем:

водоизмещение судна при плотности морской воды  = 1,025 т/м³ D'₀ = 7007 т,

число тонн на сантиметр осадки q₀ = 22,61 т/см,

момент, дифферентующий судно на сантиметр М_см0 = 152,0 тм/см.

По таблице элементов теоретического чертежа определяем:

абсциссу ЦВ x_c0 = 0,315 м,

абсциссу ЦТ площади ватерлинии x_f0 = 0,177 м,

аппликату ЦВ z_c0 = 1,968 м,

продольный метацентрический радиус R₀ = 339,6 м.

Находим продольную метацентрическую высоту:

H₀ = R₀ + z_c0 - z_g0 = 339,6 + 1,968 - 9,80 = 331,7 м.

2.6. Для вычисления поправки на дифферент необходимо определить моменты, дифферентующие на сантиметр, для осадки T' = T_ср0 + 0,5 = 4,12 м и осадки Т" = Т_ср0 - 0,5 = 3,12 м.

Так как осадка Т" выходит за пределы шкалы осадки на грузовой шкале, момент будем рассчитывать по формуле М_см = D R / (100 L), а водоизмещение и продольный метацентрический радиус определять по таблице элементов теоретического чертежа:

для осадки Т' = 4,12 м : D' = 8140 т,

R' = 303,5 м,

M_см' = 8140 · 303,5 / 100 / 156,0 = 158,4 тм/см;

для осадки Т" = 3,12 м : D" = 5881 т,

R" = 388,1 м,

M_см" = 5881 · 388,1 / 100 / 156,0 = 146,3 тм/см;

2.7. Рассчитываем поправки к водоизмещению на дифферент:

а) первая поправка

D₁ = 100 q₀ x_f0 tg ₀ = 100 · 22,61 · 0,177 · (-0,0354) = -14,2 т;

б) вторая поправка

D₂ = 50 (М_см' - М_см") L tg²₀ = 50 · (158,4 - 146,3) · 156,0 · 0,0354² = 118,3 т.

2.8. Определяем водоизмещение, исправленное поправками на дифферент:

D₀" = D₀' + D₁ + D₂ = 7007 - 14,2 + 118,3 = 7111 т.

2.9. Определяем водоизмещение с учетом плотности забортной воды:

D₀ = D₀" (₀ / 1,025) = 7111 · 1,010 / 1,025 = 7007 т.

2.10. Определяем абсциссу ЦТ судна при начальной посадке:

x_g0 = x_c0 + H₀ tg ₀ = 0,315 - 331,7 · 0,0354 = -11,43 м.