- •Министерство образования и науки украины одесский национальный морской университет
- •Расчетно-графическое задание
- •Содержание
- •Введение
- •Внешние условия работы судов на направлении перевозок
- •Район плавания судов
- •Характеристика заданных портов
- •Транспортная характеристика грузов, предъявленных к перевозке
- •Обоснование требования к проектному судну
- •Выбор судна-прототипа
- •Расчет параметров направления перевозки грузов
- •Железная руда
- •Обоснование расчетных вариантов проектного судна
- •Обоснование наибольшей грузоподъемности судна
- •Определение диапазона значений по скорости и чистой грузоподъемности проектных судов
- •Определение вариантов мощности главного двигателя судна
- •Расчет показателей по обоснованию лучшего варианта судна
- •4.1 Расчет эксплуатационных показателей
- •4.2 Расчет экономических показателей
- •4.2.1 Расчет суточных расходов по содержанию судов на ходу, на стоянке
- •4.2.2. Показатели, характеризующие итоговые результаты использования судов
- •Выбор лучшего варианта
- •Задание на проектирование судна
Обоснование расчетных вариантов проектного судна
Обоснование наибольшей грузоподъемности судна
При определении наибольшей допустимой судна в данной работе используется метод определения наибольшего значения грузоподъемности судна по допустимой глубине в портах схемы рейса и на пути следования. Глубины морского пути ограничивают размеры судна, в первую очередь осадку, а вследствие этого – и величину грузоподъемности судна. Этот метод основан на существующей эмпирической связи между осадкой и его грузоподъемностью.
Рассчитываем допустимую осадку загруженного судна , м:
где - наименьшая глубина на участках работы судна, м;
- безопасный запас под килем судна, (0,20,5) м. Он зависит от величины судна и грунта морского дна, где есть наименьшая глубина. Для большего судна и скальных грунтов запас под килем должен быть больше.
Определяем:
- наибольшее водоизмещение судна для допустимой осадки по формуле:
где - относительная осадка судна, которая определяется по данным судна-прототипа.
где осадка судна-прототипа, м;
–водоизмещение судна-прототипа для осадки , т.
- наибольшее значение дедвейта судна для осадки , т
где – коэффициент утилизации водоизмещения судна, который рассчитывается исходя из характеристик судна-прототипа по формуле:
где – дедвейт судна-прототипа, т.
- наибольшее значение чистой грузоподъемности судна для ограниченных глубин, т:
где – коэффициент утилизации дедвейта судна, который рассчитывается по характеристикам прототипа:
где – чистая грузоподъемность судна-прототипа, т.
Определение диапазона значений по скорости и чистой грузоподъемности проектных судов
В данной работе при обосновании проектного судна для работы на перспективном направлении используется вариантный метод. При вариантном методе необходимо предварительно установить диапазон значений по грузоподъемности и скорости, внутри которого предполагается нахождение оптимального значения и количество расчетных вариантов. Количество вариантов судов может меняться в значительных пределах. В настоящей работе следует, назначит 9 вариантов. Три варианта по грузоподъемности и три варианта по скорости.
Наличие вариантов судов по чистой грузоподъемности, выполняется в следующем диапазоне от максимального значения:
; ;
Для назначения вариантов по скорости судов необходимо учитывать:
суммарную дальность схемы движения судов;
интенсивность грузовых работ в заданных портах;
стоимость одной тонны груза и т.д.
Для перевозки таких грузов как: руда, уголь, лес, зерно и т.д. назначение вариантов по скорости следует назначать в сторону уменьшения от скорости судна-прототипа.
Определение вариантов мощности главного двигателя судна
Определение мощности главного двигателя выполняется с учетом характеристики современных судов. Проведем расчеты для первого варианта типа судна.
Эффективная мощность главного двигателя судна () рассчитывается по формуле, кВт:
где – скорость по варианту, узл.
Двигатели разных типов имеют различия по роду топлива и масел, удельной величины их расхода, габаритам, веса, стоимости и расходам на обслуживание и т.д.
С учетом вышеизложенного, а также используя информацию из характеристик судна-прототипа и учитывая современные тенденции следует выбрать тип судового двигателя – двигатель внутреннего сгорания.
Зная эффективную мощность главного двигателя можно определить суточный расход топлива на ходу и строительную стоимость проектного судна.
Суточный расход топлива на ходу определяется по формуле:
где – коэффициент, изменяющий размерность с граммов в час на тонны в сутки;
–удельный расход топлива, принимается из интервала (180-230) грамм на 1 кВт в час. Эта величина зависит от типа главного двигателя.
Строительная стоимость проектного судна, долл.:
где К – стоимость одной тонны дедвейта и 1 лошадиной силы мощности главного двигателя (600)
Для каждого значения чистой грузоподъемности и технической скорости рассчитывают проектный дедвейт и водоизмещение по формулам:
Рассчитаем для первого варианта.
Результаты расчетов показателей вносим в табл. 3.1.
Таблица 3.1. Результаты расчетов показателей по выбранным вариантам судов
Показатель и его ед. изм. |
Чистая грузоподъемность, т Техническая скорость, узл. |
Судно-прототип | ||||||||||||
45603 |
51303 |
57004 |
47105 | |||||||||||
11,4 |
12,9 |
14,3 |
11,4 |
12,9 |
14,3 |
11,4 |
12,9 |
14,3 |
14,3 | |||||
0,95 |
0,94 |
0,93 |
0,95 |
0,94 |
0,93 |
0,95 |
0,94 |
0,93 |
0,94 | |||||
, т |
48003 |
48514 |
49035 |
54004 |
54578 |
55165 |
60004 |
60642 |
61294 |
49880 | ||||
0,81 |
0,8 |
0,79 |
0,8 |
0,79 |
0,78 |
0,79 |
0,78 |
0,77 |
0,80 | |||||
Д, т |
59263 |
60642 |
62070 |
67504 |
69086 |
70724 |
75954 |
77746 |
79603 |
62555 | ||||
, л.с./кВт |
5412,5 |
7747,3 |
10684,3 |
5740,8 |
8217,3 |
11332,4 |
6051,3 |
8661,8 |
11945,4 |
10775,9 | ||||
, долл. |
38402490 |
38811027 |
39228350 |
43202801 |
43662405 |
44131893 |
48003112 |
48513783 |
49035437 |
39904000 | ||||
, т/сутки |
26,0 |
37,2 |
51,3 |
27,6 |
39,4 |
54,4 |
29,0 |
41,6 |
57,3 |
51,7 |