По теме
«Расчеты посадки, остойчивости и общей прочности судна при разработке грузового плана и мореходных качеств судна»
Выполнил:
Студент заочного отделения
Судоводительского ф-та
Кривошеев Е.Л.
2003 г.
Пояснительная записка
Расчеты посадки, остойчивости и общей продольной прочности в порту отправления
А, промежуточном порту B и при подходе к порту C.
В порту А генеральный груз размещается по трюмам 1, 2 и 5, с учетом их грузовместимости, указанной на чертеже, приложенном к курсовому проекту. Далее выполняют расчет дедвейта и статических моментов по форме табл. 7.2 методического указания к данному курсовому проекту. Необходимые данные по запасам судна берутся из таблички 1.1, где приведены поправки ΔMh на влияние свободных поверхностей жидких грузов.
Распределение генерального груза по трюмам должно быть выполнено таким образом, чтобы дифферент судна, определяемый как разность осадок между носом и кормой Тн – Тк, был отрицательным, т.е. на корму, и по абсолютной величине лежал в пределах 0,5 – 1,5 метра. При этом осадки носом и кормой определяют по диаграмме осадок носом и кормой, приложенной к курсовому проекту. Исходя из найденных значений дедвейта Dw = Σm и статического момента дедвейта Mxw = Σmx.
Как видно из чертежа размещения грузов, при заполнении таблицы 7.2, абсциссы центра тяжести (ЦТ) зерна в трюмах №3 и №4, расположенных в пределах цилиндрической вставки судна должны быть приняты: x = 12 м для трюма №3 и x = -2 м для трюма №4.
Аппликаты ЦТ зерна в этих трюмах, а так же координаты ЦТ в остальных трюмах определяют по соответствующим шкалам на чертеже расположения грузов в зависимости от объема груза в данном трюме.
Если не удается привести дифферент в соответствие с указанными выше требованиями, то разрешается, по согласованию с руководителем проекта, принять водяной балласт или, в крайнем случае, изменить количество принимаемого груза генерального груза против заданного. Примечание: максимально допустимый дедвейт – 7015 тонн (включая балласт).
При вычислении статистического момента дедвейта Mzw в порту А учитывают поправку ΔMh на свободной поверхности в цистернах запасов, т.к. их расходование начинается сразу после выхода судна в рейс, но не учитывают этой поправки для балласта, т.к. балластные цистерны в порту запрессовывают. Элементы штатных балластных цистерн приведены в таблице 1.2 методического указания к данному курсовому проекту.
Используя значения дедвейта Tw = Zm и его статистического момента по высоте Mz = Σm, проверяем остойчивость судна по диаграмме, приложенной к данному курсовому проекту. Остойчивость считается обеспеченной при условии h>hпред, где h – начальная метацентрическая высота, найденная по диаграмме; hпред – та же высота, определяемая нижней огибающей кривой диаграммы (h = 0,3 для судна с зерном).
Далее выполняется расчет условного изгибающего момента +Mx от грузов входящих в дедвейт, суммируя произведения масс груза в трюмах, расположенных в нос от миделя, на абсциссы их центров тяжести. Судовые запасы расположены в кормовой части судна, поэтому они в расчет не берутся. Расчет выполняется по образцу таблицы 7.3 приложенной к методическому указанию для данного курсового проекта. Используя найденные значения дедвейта Dw и условного момента +Mx, проверяют общую прочность судна в рейсе по диаграмме контроля прочности, приложенной к данному курсовому проекту.
В промежуточном порту, для данного варианта курсового проекта, дополнительный генеральный груз взять невозможно, т.к. для него не хватает места в трюмах. Это показано на схеме загрузки судна в порту А, приложенной к данному курсовому проекту.
Для определения состояния нагрузки судна перед выходом в рейс из порта В с 50% запасов выполняют соответствующие расчеты, аналогичные расчетам при выходе из порта А. При этом предусматривается возможность приема водяного балласта в рейсе для улучшения дифферента и остойчивости. Возможно также откатка уже заполненных балластных цистерн. В расчете учитывается наибольшая поправка на влияние свободной поверхности воды в одной из заполняемых или осушаемых балластных цистерн.
В одном из трех рассчитанных случаев нагрузки судна, наименее благоприятном в отношении его остойчивости при смещении или пересыпании зерна в трюмах №3 и №4 в соответствии с Правилами перевозки зерна Регистра СССР (Российской Федерации).
Согласно указанным Правилам, характеристики остойчивости судна, учитывающие пересыпание зерна, должны удовлетворять следующим требованиям:
· Остаточная площадь lgr диаграммы статической остойчивости между кривыми восстанавливающих и кренящих плеч до угла крена, отвечающего максимальной разности между координатами, указанных двух кривых, или 40°, или угла залигания, в зависимости от того, который из них меньше, должна быть не менее 0,075 м*рад.
· Угол статистического крена судна θgs от смещения зерна не должен превышать 12° или угла входа палубы в воду, если последний меньше 12°.
У данного судна угол залигания во всех случаях нагрузки более 40° и поэтому в дальнейшем предусматривается наиболее простой случай заполнения трюмов, ограниченном бортом судна и установленной в трюме диаметральной продольной переборкой – шифтингбордсом, остается постоянной при расчетном (нормативном) угле смещения зерна до 25°. При этом объем зерна в каждом трюме принимается в пределах 600 – 1800 м³, а горизонтальная и вертикальная составляющие суммарного объемного кренящего момента от смещения зерна в трюме определяются формулами:
Mgy = 2igtg25° = 0,933ix;
Mgz = ixtg25° = 0,217ix,
где ix – центральный момент инерции площади несмещенной поверхности зерна в каждом отсеке;
ix = [lmn*(B/2)³)/12] = 1032 м
после подстановки ix в Mgy и Mgz получим:
Mgz = 225м4
Эти значения составляющих суммарного объемного кренящего момента от смещения зерна в каждом из трюмов остаются постоянными для всех вариантов задания.
Диаграмму плеч статической остойчивости судна с учетом вертикальной составляющей расчетного смещения зерна строят с использованием для этого интерполяционных кривых универсальной диаграммы остойчивости и исправленного значения начальной метацентрической высоты:
hиспр = h – [Mgz/(Dп + Dw)]*[(1/μ3) + (1/μ4)],
где μ3 и μ4 – заданный удельный погрузочный объем зерна в трюмах №3 и №4.
Кривую плеч кренящего момента аппроксимируют прямой, проходящей через две точки со следующими ординатами:
· При угле крена 0º lg0 = Mgy/(Dп+Dw)*[(1/μ3)+1/μ4)]
· При угле крена 40˚ lg40 = 0,8*lg0
Проверяют возможность погрузки в порту С зерна из трюма №4 без одновременной выгрузки генерального груза. Для этого выполняют расчет условного изгибающего момента от грузов, входящих в дедвейт и проверяют прочность судна без зерна в трюме №4 по диаграмме контроля общей прочности.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.