- •Исходные данные:
- •Тип судна по назначению:
- •Дополнительные исходные параметры и расчеты:
- •2.1 Построение эскиза бокового вида судна.
- •2.2 Построение эпюры вместимости судна.
- •2.3 Грузовой размер
- •2.4 Грузоподъемность.
- •2.5 Водоизмещение и расчетная осадка.
- •2.6.1 Мощность гребной установки.
- •2.6.2 Буксировочная мощность.
- •2.6.3 Пропульсивный коэффициент.
- •2.6.4 Запас топлива.
- •2.6.5 Экипаж, вода и провизия
- •3.1 Проверка элементов остойчивости и удифферентовка.
- •Раздел IV
- •4.1 Предельное водоизмещение, дедвейт и полезная грузоподъемность.
- •4.2 Валовая вместимость.
- •Раздел V
2.6.4 Запас топлива.
Вес топлива и смазки Рт вычисляется по выражению:
Рт = (1 + ζ) qт 0.85 Ne R* / ( vs 103) ,
Рт = (1 + 0.2) 170 0.85 = 828.4185 т.
где qт – удельный расход топлива и смазки на все нужды на ходу, принимаемый равным 170 кг /(МВт час) для МОД;
ζ – коэффициент резерва, учитывающий работу вспомагательных механизмов в портах и задержки в рейсе вследствие погодных и
навигационных условий, принимаемый равным от 0.1 до 0.3 в зависимости от дальности и условий плавания, а также от степени механизации портов;
Ne – суммарная максимальная длительная мощность главных двигателей.
2.6.5 Экипаж, вода и провизия
Значение веса экипажа Рэ со снабжением и пресной водой принимаются по выражению:
Рэ = (0.1 – 0.0065 R / vэ) n , т.
Рэ = (0.1 + 0.0065 6000 / 12) 20 = 3.35 20 = 67 т ,
где n – число людей на судне. При отсутствии других других данных для т/х L < 150 м – число членов экипажа 20 чел., при L > 150 – 25 чел.
Раздел ІІІ
Расчеты посадки и отдельных характеристик мореходности.
3.1 Проверка элементов остойчивости и удифферентовка.
Об остойчивости проектируемого судна можно судить по совокупности характеристик начальной остойчивости и остойчивости на больших углах крена. Минимальным является удовлетворение требованиям Регистра к назначению метацентрической высоты, которая представляется выражением:
h0 = zm – zg - hж ,
где zm = zc + r0 – аппликата метацентра;
zm = 4.131 + 4.16 = 8.291
Метацентрический радиус r0 и аппликата центра величины zc определяются по соответсвующим выражениям Л.Эйлера:
r0 = ; zc = d.
r0 = 4.131 м. zc = 4.16 м.
hж – поправка на влияние свободной поверхности жидких грузов.
В работе при проверке остойчивости допускается влияние свободной поверхности жидких запасов учитывать приближенно, приняв hж = 0.12.
Аппликата ЦТ судна zg находятся по формуле:
zg = ,
где = , а zi – cоставляющие нагрузки и аппликаты их ЦТ.
При расчетах большое значение для достоверной оценки аппликаты zg имеет возможно более точное определение возвышения ЦТ судна.
Отношение аппликаты ЦТ порожнем к высоте борта достаточно хорошо может быть представлено выражением:
zg пор. = (1.02 – 0.023 D) D
zg пор. = (1.02 – 0.023 12.9) 12.9 = 9.33 м.
Удифферентовка судна проверяется для случая посадки судна по проектную ватерлинию сопоставлением абсциссы ЦТ судна хg в рассматриваемом случае загрузки с абсцыссой ЦВ xc. Абсцисса ЦТ судна определяется по формуле:
xg = ,
здесь = , а хі – абсцисса ЦТ составляющих погрузки судна.
Абсцисса ЦТ судна порожнем хg пор. при отсутствии данных по близким прототипам может определяться приближенно по рекомендациям Л. М. Ногида:
хg пор. = - (0.07 0.09) Lпп.
хg пор. = - 9.3
при кормовом расположении МО.
Положение абсциссы центра величины по длине судна может быть определено по приближенной формуле:
хс = Lпп (0.175 Ср – 0.125)
хс = 0.1332.
Если хg = xc , то судно при рассматриеваемой нагрузке удифферентовано. В противном случае следует вычислить угол дифферента по формуле:
= 57.3 ,
= .
Где R0 – продольный метацентрический радиус, определяемый по формуле:
R0 = 0.9 ,
R0 = 165.224.
При небольшом дифференте на корму (примерно = у высокобортных судов с кормовым МО) результат можно считать удовлетворительным.
3.2 Проверка остойчивости и удифферентовки судна при загрузке генеральным грузом.
Расчеты приведены в табличной форме:
№ |
Наименование статьи нагрузки |
Вес Pi, т. |
Абсцисса xg, м |
Аппликата zg, м |
Pixi тм |
Pizi тм |
1 |
Судно порожнем |
4932,2000 |
-9,3000 |
9,3306 |
-45869,4600 |
46020,2374 |
2 |
Топливо и смазка |
828,4185 |
-51,0000 |
0,5000 |
-42249,3435 |
414,2093 |
3 |
Экипаж и запасы |
67,0000 |
-54,6000 |
21,6000 |
-3658,2000 |
1447,2000 |
4 |
Груз в трюме № 1 |
1362,1620 |
51,4000 |
6,6000 |
70015,1268 |
8990,2692 |
5 |
Груз в трюме № 2 |
3082,6420 |
27,4000 |
6,6000 |
84464,3908 |
20345,4372 |
6 |
Груз в трюме № 3 |
3382,6020 |
-3,0000 |
6,8000 |
-10147,8060 |
23001,6936 |
7 |
Груз в трюме № 4 |
1507,4890 |
-29,4000 |
6,6000 |
-44320,1766 |
9949,4274 |
8 |
Балласт в форпике |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
9 |
Балласт в ахтерпике |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
10 |
Балласт в дв.дне |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
11 |
∑ |
15162,5135 |
|
|
8234,5315 |
110168,4740 |
Осадка в грузу:
d = 15162.5135 / 1.025 0.7 133.2 21.1 = 7.519 м.
Общее требование Регистра к метацентрической высоте сухогрузных судов: h0 > 0. На основании анализа статистических данных по многоцелевым сухогрузным судам шириной от 16 до 25 м приемлемым рассматривается отношение метацентричекой высоты к ширине (h0 / B), находящееся в пределах от 0.035 до 0.060.
Проверка остойчивости судна:
h0 = zm – zg - hж = 8.296 – 7.266 – 0.12 = 0.91 м.
Отношение метацентрической высоты к ширине судна:
h0 = 0.91 / 21.1= 0.043
Угол дифферента и остойчивость отвечают требованиям Регистра.
3.3 Проверка остойчивости и удифферентовка судна при загрузке контейнерами.
Остойчивость считается достаточной, если выполняются требования в отношении метацентрической высоты:
h0 = r0 + zc – zg - hж 0.2м ,
где r0 = ; zc = dконт. ;
r0 = 5.158 м. zc = 3.332 м.
h0 = 5.158 + 3.332 – 8.109 – 0.12 = 0.261 м.
Нагрузка судна ( контейнеры )
№ |
Наименование статьи нагрузки |
Число TEU |
Вес Pi, т. |
Абсцисса Xg, м. |
Аппликата Zg, м. |
Pi•xi |
Pi•zi |
1 |
Судно порожнем |
|
4932,2000 |
-9,3 |
9,3306 |
-45869,4600 |
46020,23735 |
2 |
Топливо и смазка |
|
828,4185 |
-51 |
0,5000 |
-42249,3435 |
414,20925 |
3 |
Экипаж и запасы |
|
67,0000 |
-54,6 |
21,6000 |
-3658,2000 |
1447,2 |
4 |
Конт. в трюме № 1 |
14 |
210,0000 |
51,7000 |
9,5000 |
10857,0000 |
1995 |
5 |
Конт. на трюме №1, ярус 1 |
14 |
70,0000 |
51,7000 |
16,0000 |
3619,0000 |
1120 |
6 |
Конт. на трюме №1, ярус 2 |
7 |
35,0000 |
48,6000 |
18,6000 |
1701,0000 |
651 |
7 |
Конт. в трюме № 2 |
110 |
1650,0000 |
27,4000 |
7,4000 |
45210,0000 |
12210 |
8 |
Конт. на трюме №2, ярус 1,2,3 |
84 |
420,0000 |
27,4000 |
18,6000 |
11508,0000 |
7812 |
9 |
Конт. в трюме №3 |
135 |
2025,0000 |
-3 |
7,4000 |
-6075,0000 |
14985 |
10 |
Конт.на трюме №3, ярус 1,2 |
56 |
280,0000 |
-2,8 |
17,2000 |
-784,0000 |
4816 |
11 |
Конт. в трюме № 4 |
65 |
975,0000 |
-30,6 |
7,6000 |
-29835,0000 |
7410 |
12 |
Балласт в форпике |
|
415,3000 |
61,6000 |
6,6000 |
25582,4800 |
|
2740,98 |
|||||||
13 |
Балласт в дв.дне тр.№ 1 |
|
133,4000 |
50,0000 |
0,8050 |
6670,0000 |
107,387 |
14 |
Балласт в дв.дне тр. № 2 |
|
254,1500 |
27,4000 |
0,8050 |
6963,7100 |
204,59075 |
15 |
Балласт в дв.дне тр. №3 |
|
304,7500 |
-3,0000 |
0,8050 |
-914,2500 |
245,32375 |
∑ |
485 |
12600,2185 |
|
|
-17274,0635 |
102178,9281 |
Осадка в грузу при загрузке контейнерами:
d = 12600.2185 / 2016.5481 = 6.248 м.
Угол дифферента при загрузке контейнерами:
= - 0.433.