Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Теория и устройство судна

Министерство транспорта российской федерации

РОСМОРФЛОТ

ФГОУ ВПО Морская государственная академия им.адмирала Ф.Ф.Ушакова

Крымский филиал

Кафедра специальных дисциплин

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: «ТЕОРИ И УСТРОЙСТВО СУДНА»

Выполнил: студент 4 курса заочного отделения

Специальности: 180402 «Судовождение»

Шифр

Люлько Роман Васильевич

Проверил:

Преподаватель: Путий Л. Д.

Г. Севастополь

2012

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Введение……………………………………………………………………………………………………………………………………… 3

2. Исходные данные………………………………………………………………………………………………………………………. 3

3. Расчёт мореходных качеств т/х «Новгород»………………………………………………………………………. 3

3.1. Определение необходимых на рейс запасов и их размещение на судне…………………………… 3

3.2. Размещение грузов пропорционально объёму судовых помещений…………………………………….. 8

3.3 Расчёт параметров мореходности судна …………………………………………………………………………………12

3.4. Анализ исходного варианта загрузки судна……………………………………………………………………………..13

3.5. Построение диаграммы статической остойчивости…………………………………………………………………………………………………………………………………….14

3.6. Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды………………………………

3.7. Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию ускорения К*……………………

3.8. Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека…………………………………….

3.9. Определение резонанснойзоны бортовой качки судна и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе……………………………………………………………………………………………………………………………

4. Выводы о соответствии мореходных качеств судна требованиям и о необходимости их контроля в рейсе………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ВВЕДЕНИЕ.

Цели курсового проекта:

приобретение навыков по выполнению эксплуатационных расчетов мореходных качеств судна по судовым документам;
закрепление знаний по нормированию плавучести, остойчивости, прочности, непотопляемости в соответствии с требованиями Правил Российского Регистра судоходства, способов достижения норм в случае их невыполнения.

Все расчеты в проекте выполняются на основе “Информации об остойчивости и прочности грузового судна”, которая составлена в соответствии с требованиями Правил Российского Морского Регистра судоходства.

Наличие современной вычислительной техники на борту судна, рациональное выполнение расчетов по безопасности и экономичности эксплуатации судна не исключают необходимости уметь выполнять расчет без применения компьютера.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

Дальность плавания

D мили

Плотность забортной воды

ρ т/м³

Количество перевозимого груза

Р_гр т

Удельный погрузочный

объем

µ м³ /т

Коэфф. прониц. груза

Длина волны

λ м

Курс. угол φ⁰

№ затопленного

Отсека

5200

1.001

9000

1.4

0.55

145

Грузовая марка – летняя.

Вариант № 1.

РАСЧЁТ МОРЕХОДНЫХ КАЧЕСТВ Т/Х «НОВГОРОД».

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМЫХ НА РЕЙС ЗАПАСОВ И ИХ РАЗМЕЩЕНИЕ НА СУДНЕ.

3.1.1. Определение необходимых на рейс запасов для заданной дальности перехода.

Масса необходимых на рейс запасов определяется пропорционально дальности плавания.

В приложении 4 “Расположение запасов на 6000 миль для т/х “Новгород” указано рекомендованное количество запасов на дальность перехода 6000 миль:

тяжелого топлива 503,0 т;
дизельного топлива 107,0 т;
масла 30,3 т;
питьевой воды 39,0 т;
воды мытьевой 38,4 т,
воды котельной 61,1 т (всего воды 138,5 т).

На заданную дальность перехода D необходимую массу запаса определяют пропорционально дальности плавания по формулам:

количество тяжелого топлива:

Р_тт = 503,0·D / 6000=503*5200/6000=435.9

Р_тт =435.9 т;

количество дизельного топлива:

Р_дт = 107,0·D / 6000=107*5200/6000=92,7

Р_дт =92,7 т;

количество масла:

Р_м = 30,3·D / 6000=30,3*5200/6000=26,2

Р_м =26,2 т;

количество воды котельной:

Р_вк = 61,1·D / 6000=61,1*5200/6000=52,9

Р_вк =52,9 т;

количество воды питьевой:

Р_вп = 39,0·D / 6000=39*5200/6000=33,8

Р_вп =33,8 т;

количество воды мытьевой:

Р_вм = 38,4·D / 6000=38,4*5200/6000=33,2

Р_вм =33,2 т;

3.1.2. Размещение запасов по танкам на т/х.

Необходимые на рейс запасы размещаются по танкам с использованием «Данных по танкам т/х “Новгород”» (приложение 7). При этом необходимо соблюдать следующие требования:

запасы размещаются только в танках, предназначенных для данного вида запасов;
запасы топлива обычно распределяют в такой последовательности:

расходные цистерны;
танки, расположенные в районе МКО;
танки двойного дна и носовые диптанки.

для каждого вида запасов свободная поверхность жидкого груза может быть только в одном из загруженных танков. Наличие свободных поверхностей запасов в танках расходных и отстойных допустимо сверх этого правила;
судно с запасами не должно иметь заметного крена, что обеспечивается с помощью примерно равного размещения запасов по правому и левому борту. При этом нет необходимости стремиться разместить симметрично каждый из видов запасов.

Тяжёлое топливо – 435,9 т;

Танк расходный пр. л. – 43,6 т;

Танк отстойный пр. л. – 102,2 т;

Танк №4 ДП – 206,8 т;

Диптанк №1 ДП – 83,3 т;

Дизельное топливо – 92,7 т;

Танк расходный л. б. – 10,9 т;

Пр. б. – 9,7 т;

Танк № 7 пр. б. – 30,4 т;

Танк №5 ДП – 41,7 т;

Масло – 26,2 т;

Расходный пр. б. – 10,1 т;

Л. Б. – 12,3 т;

Танк №8 – 3,8 т;

Вода котельная – 52,9 т;

Танк №8 пр. л. – 52,9 т;

Вода питьевая – 33,8 т;

Пр. л. – 33,8 т;

Вода мытьевая – 33,2 т;

Пр. б. (пресная) – 33,2 т;

3.1.3. Составление таблицы размещения судовых запасов

Данные по выбранной схеме размещения запасов заносятся в таблицу размещения судовых запасов (таблица 1).

Таблица №1

Запасы и их размещение

Количество

принятых запасов, т

Координаты, м

Моменты, т·м

Х_i , м

Z_i , м

M_xi,т·м

M_zi,т·м

Тяжелое топливо

Танк № 4 ДП

Диптанк № 1 ДП

Танк отстойный п.б., л.б.

Танк расходный п.б., л.б.

Дизельное топливо

Танк № 5 ДП

Танк № 7 пр.б.

Танк расходный п.б.

Танк рсходный

Л. Б.

Масло

Танк № 8 ДП

Танк расходный п.б.

Танк расходный

Л. Б.

Вода

Танк № 8 л.б.

Танк № 8 п.б.

Танк (питьевая)

Танк (мытьевая)

Поправка dm_h (запасы)

Запасы, S

Сумма моментов М_хз^н

206,8

83,3

102,2

43,6

435,9

41,7

30,4

9,7

10,9

92,7

3,8

10,1

12,3

26,2

26,45

33,8

33,2

119,9

674,7

6,5

-48

-45,3

-17,4

-34,2

-45,9

-41,5

-45,3

-41,4

-40,5

-48

-47,9

0,65

-4,09

6,07

7,03

-0,41

0,87

7,14

-0,60

6,84

6,77

-0,12

0,02

-3,91

-0,49

1344

1416,1

-4906

-1975

-725,58

-1040

-445

-500

-157,7

-456

-557

-1095.03

-1071.22

-1622,4

-1590,2

-13381.03

2760,1

134

-340,69

620

306

-17,09

-2,28

-3,17

0,52

-132,15

-16,26

893

1451,8

Для каждой из цистерн, где расположены запасы на рейс, определяются координаты Z и X центров масс запасов, подсчитываются статические моменты относительно основной плоскости M_z и миделя M_x и записывают их значения в соответствующие графы. Для полностью заполненных танков отстояние центров масс от основной плоскости Z и от миделя X определяются по таблице приложения 7. При частичном заполнении танков корректируется координата Z с использованием данных из колонки “Снижение ЦТ на δ Z, м, от уменьшения запаса на 10 т от полного” (приложение 7). Расчет выполняется по формуле:

Z = Z₁₀₀─ δ Z·(Р₁₀₀ ─ Р) / 10, м;

где Z₁₀₀ и P₁₀₀ – координаты и масса запасов из колонок таблицы при 100%-ом заполнении танка;

Р – количество принятого в танк запаса.

Моменты относительно основной плоскости М_z и относительно миделя М_x для каждого танка с запасами при его частичном заполнении определяются как произведение массы P на координату Z и на координату X соответственно:

M_z = P·Z, т·м;

M_x = P·X, т·м

При 100%-ом заполнении танка значения моментов М_zи М_x берутся из таблицы приложения7.

В нижней части таблицы в строке “Поправка δm_h (запасы)” в колонке M_z вписывается значение δm_h – поправочное значение момента относительно основной плоскости, учитывающее влияние свободных поверхностей на начальную остойчивость (кратко эту величину называют поправкой на свободные поверхности). Значение поправки δm_h (запасы) определяется суммированием поправок δm_h таблицы «Данные по танкам т/х “Новгород”» (прил. 7) для танков со свободной поверхностью.

Допустимо во всех случаях принимать поправку на свободные поверхности на весь рейс как расчетную комбинацию поправок (крайняя правая колонка приложения 7 δm_h = 989 т·м).

Следующая строка таблицы “Запасы, S ” заполняется суммарными значениями в колонках P, M_z, М_x. Сумма M_z должна включать поправку δm_h (запасы). Нижняя строка таблицы “Сумма моментов М_хз^н заполняется в колонке М_х суммой только положительных значений моментов из колонки М_х запасов

Zдиптанк №1 ДП=6.76-0.11*(516.9-83.3)/10 Zдиптанк №1 ДП=-4.09 м;

Mz диптанк №1 ДП=83.3*(-4.09) Mzдиптанк №1 ДП=-340.69 т·м;

Zтанк№5 ДП=0,66-0,04*(162,9-41,7)/10 Zтанк№5 ДП=-0,41 м;

Mz танк№5 ДП=41,7*(-0,41) Mzтанк№5 ДП=-17,09 т·м;

Z_{танк
№8 ДП}=1,12-0,6*(15,8-3,8)/10 Z_{танк №8 ДП}=-0,60 м;

Mz _{танк
№8 ДП}=3,8*(-0,60) Mz_{танк
№8 ДП}=-2,28 т·м;

Zтанк№8 л.б.=0,92-0,22*(36,3-26,45)/10 Zтанк№8 л.б.=-0,12 м;

Mz танк№8 л.б.=26,45*(-0,12) Mz танк№8 л.б.=-3,17 т·м;

Zтанк№8 п.б.=0,91-0,27*(29-26,45)/10 Zтанк№8 п.б.=0,02 м;

Mz танк№8 п.б.=26,45*0,02 Mz танк№8 п.б.=0,52 т·м;

Zпитьевой танк=10,23-0,32*(78-33,8)/10 Zпитьевой танк=-3,91 м;

Mz питьевой танк=33,8*(-3,91) Mz питьевой танк=-132,15 т·м;

Zмытьевой танк=10,35-0,35*(77-33,2)/10 Zмытьевой танк=-0,49 м;

Mz мытьевой танк=33,2*(-0,49) Mz мытьевой танк=-16,26 т·м;

Размещение грузов пропорционально объему судовых помещений

Поиск рационального грузового плана осуществляется методом последовательных приближений.

Порядок размещения.

3.2.1. Определяется количество груза, которое необходимо разместить в пределах каждого из отсеков. Для этого:

а). Определяется величину груза, приходящегося на 1 м³ грузовых помещений, для заданного количества груза P_гр.

а = Р_гр/ V_гп , т / м³.

где V_гп= 17900 м³ – суммарный объем судовых помещений, указанный в “Схеме размещения грузов т/х “Новгород”” (приложение 8).

а =9000/17900 а =0.502 т / м³;

б). Определяется масса груза P_i, приходящегося на каждое i-е из судовых помещений, по зависимости

Р_i = a ∙V_i , т,

где V_i – объем i-го грузового помещения, м³ (приложение 8).

Ртр.№1=0,502*937 Ртр.№1=471,11 т;

Ртв.№1=0,502*985 Ртв.№1=495,15 т;

Рв.тв.№1=0,502*738 Рв.тв.№1=370,99 т;

Ртр.№2=0,502*2417 Ртр.№2=1215 т;

Ртв.№2=0,502*1717 Ртв.№2=863,13 т;

Ртр.№3=0,502*2783 Ртр.№3=1399 т;

Ртв.№3=0,502*1651 Ртв.№3=829,95 т;

Ртр.№4=0,502*2752 Ртр.№4=1383,4 т;

Ртв..№4=0,502*1640 Ртв..№4=824,42 т;

Ртр.№5=0,502*417 Ртр.№5=209,62 т;

Ртв.№5=0,502*767 Ртв.№5=385,57 т;

Рв.тв.№5=0,502*1096 Рв.тв.№5=550,95 т;

в). Оценивается объем груза V_грi, приходящегося на каждое грузовое помещение

V_грi = μ P_i.

Груз можно разместить в помещении, если объем грузового помещения V_i больше или равен объему груза V_грi.

V_i ≥ V_грi.

Иначе объем груза в каждом из грузовых отсеков принимается равным объему соответствующего грузового отсека, а избыточный объем V_палi = V_грi – V_i размещается на палубе.

V_{гр.тр.№1}=1,4*471,11 V_{гр.тр.№1}=659,55 м³;

V_{гр.тв.№1}=1,4*495,15 V_{гр.тв.№1}=693,21 м³;

V_{гр.в.тв.№1}=1,4*370,99 V_{гр.в.тв.№1}=519,38 м³;

V_{гр.тр.№2}=1,4*1215 V_{гр.тр.№2}=1701 м³;

V_{гр.тв.№2}=1,4*863,13 V_{гр.тв.№2}=1208,3 м³;

V_{гр.тр.№3}=1,4*1399 V_{гр.тр.№3}=1958,6 м³;

V_{гр.тв.№3}=1,4*829,95 V_{гр.тв.№3}=1161,9 м³;

V_{гр.тр.№4}=1,4*1383,4 V_{гр.тр.№4}=1936,7 м³;

V_{гр.тв.№4}=1,4*824,42 V_{гр.тв.№4}=1154,1 м³;

V_{гр.тр.№5}=1,4*209,62 V_{гр.тр.№5}=293,46 м³;

V_{гр.тв.№5}=1,4*385,57 V_{гр.тв.№5}=539,79 м³;

V_{гр.в.тв.№5}=1,4*550,95 V_{гр.в.тв.№5}=771,33 м³;

Составление таблицы размещения грузов на судне.

Определяются координаты центров масс груза Х_грi , Z_грi в каждом из грузовых помещений и на палубе. Координаты снимаются со схемы размещения грузов (приложение 8). Вертикальные шкалы для грузовых помещений выражают зависимость объема V (м³) и координаты центра масс Z (м) от высоты уровня заполнения. Значения V, Z и X соответствуют заполнению помещений генеральным грузом. Полученные значения координат Х и Z заносятся в таблицу 2.

Таблица №2.

Помещение

Объем грузового

помещен., Vi м³

Объем, занятый

грузом, V_грi , м³

Масса груза

Р_гр, т

Плечи, м

Моменты, т·м

Х_грi

Z_грi

M_xi

M_zi

трюм № 1

твиндек № 1

твиндек № 1 верхний

трюм № 2

твиндек № 2

трюм № 3

твиндек № 3

трюм № 4

твиндек № 4

трюм № 5

твиндек № 5

твиндек № 5 верхний

Всего S

Сумма моментов М_хгр^н

937

985

738

2417

1717

2783

1651

2752

1640

417

767

1096

17900

659.55

693.21

519.38

1701

1208.3

1958.6

1161.9

1936.7

1154.1

293.46

539.79

771.33

12597.3

471.11

495.15

370.99

1215

863.13

1399

829.95

1383.4

824.42

209.62

385.57

550.95

9000

48.4

48.9

50.2

29.4

29.9

4.1

-17.1

-17.2

-54.6

-57

-57.3

5.5

10.4

14.6

3.7

9.7

3.7

9.8

13.4

22801,72

24212,83

18623,69

35721

25807,58

5735,9

3402,79

-23656,1

-14180,02

-11445,25

-21977,49

-31569,43

33477,22

136305,51

2591,105

5149,56

5416,45

4860

8631,3

5176,3

8050,51

5118,5

8079,31

1257,72

3778,58

7382,73

65492,065

Вычисляются статические моменты масс грузов каждого грузового помещения относительно миделя M_x и относительно основной плоскости M_z перемножением масс P на координаты Х и Z. Результаты заносятся в таблицу 2.

M_x тр.№ 1=471,11*48,4 M_x тр.№ 1=22801,72 т·м;

M_z тр.№ 1=471,11*5,5 M_z тр.№ 1=2591,105 т·м;

M_x тв.№ 1=495,15*48,9 M_x тв.№ 1=24212,83 т·м;

M_z тв.№ 1=495,15*10,4 M_z тв.№ 1=5149,56 т·м;

M_x в.тв.№ 1=370,99*50,2 M_x в.тв.№ 1=18623,69 т·м;

M_z в.тв.№ 1=370,99*14,6 M_z в.тв.№ 1=5416,45 т·м;

M_x тр.№ 2=1215*29,4 M_x тр.№ 2=35721 т·м;

M_z тр.№ 2=1215*4 M_z тр.№ 2=4860 т·м;

M_x тв.№ 2=863,13*29,9 M_x тв.№ 2=25807,58 т·м;

M_z тв.№ 2=863,13*10 M_z тв.№ 2=8631,3 т·м;

M_x тр.№ 3=1399*4,1 M_x тр.№ 3=5735,9 т·м;

M_z тр.№ 3=1399*3,7 M_z тр.№ 3=5176,3 т·м;