Устройство и оборудование сухогруза

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное Агентство по образованию

ГОУ ВПО  «Комсомольский-на-Амуре государственный  технический университет»

Кафедра Кораблестроение 

ЗАДАНИЕ  НА  КУРСОВОЕ  ПРОЕКТИРОВАНИЕ

по дисциплине “Устройство и оборудование транспортных средств” 

Студенту группы 7ОПка – 3   Зубченко А. В. 

Тема  работы: Устройство и оборудование транспортного средства 

Отчет по работе должен содержать:

1. пояснительную записку, оформленную согласно СТП КнАГТУ;
2. чертеж конструктивной ватерлинии (формат А3´2);
3. чертеж диаграммы статической остойчивости (формат А3).

 

Пояснительная записка должна содержать следующие  разделы:

1. титульный лист;
2. задание на курсовое проектирование;
3. исходные данные;
4. содержание;
5. введение;
6. основные разделы курсового проекта;
7. список использованной литературы.

Текст ПЗ набрать на компьютере, используя текстовый редактор Word. 

Дата  выдачи задания:  01. 2010

Дата  сдачи проекта:  06. 2010

Исходные  данные проекта: 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
     

     

     В данном курсовом проекте я рассматриваю судно типа т\х «Малоярославец», построенный в 1982 году в финском городе Турку на судоверфи   «Виртсиля». Назначение судна – перевозка леса любой композиции, и в том числе и пакетирования пиломатериала, зерна, генеральных и других грузов.  

     В курсовом проекте рассматриваются  такие свойства судна, как плавучесть, остойчивость, ходкость, а так же расположение, оборудование и вместимость помещений. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1.1.Построение  чертежа грузовой  ватерлинии (ГВЛ). 

     1.1.1. Определяем число Фруда

     

,

где    – заданная скорость судна, уз;

  g – ускорение свободного падения, м/с²;

  L_рр – длина судна между перпендикулярами, м.

            .

     1.1.2. Определяем коэффициенты полнот  судна.

     Коэффициент общей полноты δ при : 

     

, 

где     F_r – число Фруда    

     

. 

     Коэффициент полноты ватерлинии α 

     

, 

     

. 

  Коэффициент полноты мидель шпангоута при 0,615≤δ<0,8 
 
 
 

, 

     

. 

     1.1.3 Разбиваем всю длину судна  по ГВЛ на носовую и кормовую  части. Распределяем полноту между  носовой и кормовой частями  ватерлинии.

,

, 

где   L_н – длина носовой части ГВЛ, м;

       L_к – длина кормовой части ГВЛ, м.

           

,

               

. 

     Определим коэффициенты полнот для носовой  и кормовой части 

 

,

где a_н и a_к – коэффициенты полноты носовой и кормовой части ГВЛ соответственно. 

     

, 

.

     1.1.4. Определяем вспомогательные размеры  для построения чертежа. 

     

, 

     

 

     

.

     

        

.

     1.1.5. Определяем угол носового заострения  в зависимости от коэффициента  общей полноты.

     Т.к  , то ⁰.

     1.1.6. Определяем форму обвода носовой  части ватерлинии.

     Т.к. F_r = 0,19 – форма прямая или выпуклая.

     1.1.7. Определяем длину цилиндрической  вставки L_ц, м

     

,

     

.

     

     1.1.8. Составляем таблицу ординат.

     Таблица 1.1.

 

,

.

     1.1.9. Находим площадь ГВЛ S в м² 

,

где   L – теоретическая шпация , м

     

     

. 

     

. 

     1.1.10. Находим коэффициент α

     

,

     

.

     Погрешность равна 0,0, значит чертеж грузовой ватерлинии выполнен верно. 

     1.2 Расчет числа тонн  на сантиметр осадки 

      Число тонн на сантиметр осадки используют для определения количества груза, которое сможет принять судно.

     Расчет  числа тонн на сантиметр осадки g, т/см, следует выполнять по формуле 

, 

где  r – плотность морской воды, т/м³;

S – площадь ГВЛ, м². 

     

. 

     1.3 Проверка остойчивости  судна 

     Рассчитываем  аппликату центра величины судна  z_co

,

где       z_с0 – аппликата центра величины судна, м;

       a - коэффициент полноты ватерлинии;

       d - коэффициент общей полноты судна;

       Т – осадка судна, м.

 

 м.

     Приведенная высота борта 

, 

где  Н₁ – приведенная высота борта, м;

Н –  высота борта, м. 

. 

align="justify">     Рассчитываем  координаты центра величины

,

,

где и – координаты ЦВ при наклонении судна на 90°, м. 
 

     

,  

. 
 

     Рассчитываем  малый метацентрический радиус r₀

,

,

где и – метацентрические радиусы в прямом положении судна и при наклонении на 90°, м. 
 

     

. 

.

     Вычисляем аппликату центра тяжести судна  z_q 

, 

где DW – дедвейт судна, т. 

     

. 

     Возвышение  центра тяжести над центром величины а, м 

, 

     

. 

     Выполняем расчеты, необходимые для построения диаграммы остойчивости. Полученные в расчетах значения занесем в  таблицу 1.2. 
 

Таблица 1.2.

 
     

     

     По  диаграмме остойчивости:

     l_max = 1,15 м – выполняется,

     θ_z>90⁰ – выполняется,

     h₀ = 1,2 – выполняется.

     Вывод: т. к. все три условия выполняются, значит судно остойчивое.  
 
 
 
 
 

2.1 Расчет буксировочной  мощности 

     Расчет  проводится по методу Э. Э. Папмеля. При  расчетах ходкости под обозначением L понимает длину судна по ГВЛ.

     Коэффициент, характеризующий форму корпуса

,

      .

     Поправочный коэффициент, учитывающий влияние  выступающих частей корпуса, зависящий  от числа гребных валов: х₁ = 1.

     Множитель, учитывающий длину судна: l₁ = 0,7+0,03×√96,8=0,99.

     Далее расчет проводится в табличной форме. В качестве расчетной скорости берется  скорость заданная. Еще четыре значения скорости задаем следующим образом: два значения больше и два значения меньше заданной скорости; разница  в значениях скоростей в 1 – 2 узла. 

Таблица 2.1.

 
 
 
     

     

     2.2 Расчет необходимой  мощности на валу, выбор двигателя  и уточнение скорости 

     Буксировочная мощность – это  мощность, которую  необходимо затратить, для того, чтобы судно начало двигаться. Она отличается от мощности главного двигателя, которая должна быть больше; т. к. при передаче мощности от двигателя на винт происходят потери мощности на валопроводе (он соединяет главный двигатель и винт).

     Уточненная буксировочная мощность N_e, кВт 

, 

где – коэффициент запаса мощности, учитывающий, что часть мощности               затрачивается на преодоление волнения моря, удержание судна на курсе, чрезмерное обрастание корпуса и т.п. ( ). 

     

. 

     Коэффициент попутного потока 

       

,

                                                

     

.

     Коэффициент засасывания 

        

,

                                                      

     

. 

     Конструктивный  КПД, учитывающий влияние формы  корпуса

,

     

.

     КПД гребного винта рассчитываем по приближенной формуле

,

где    D_в – диаметр гребного винта, м.

 

     Мощность  главного двигателя рассчитывается по формуле

,

где – КПД валопровода, учитывает потери мощности, зависящие от длины валопровода;

= 0,98 – если двигатель имеет  кормовое расположение.

     

 кВт.

     По  полученной мощности главного двигателя  подбираем двигатель по каталогу дизелей. При этом мощность подобранного двигателя должна быть примерно на 8 % больше рассчитанной (учитывается запас мощности на погодные условия эксплуатации).

     Выбран  двигатель фирмы «Зульцер» марки  RND 76 M (ДКРН 90\155),

мощностью 15075 кВт с 9 цилиндрами. Частота вращения 112 об\мин,  

удельный  расход топлива  209 г\кВт, масла 1,0 г\кВт, массой 653 т.

        Сделать вывод по разделу: при выбранном двигателе фирмы «Зульцер» марки RND 76 M (ДКРН 90\155) с мощностью15075 кВт судно может достигать скорости 20,9 узл.

     3.1 Архитектурно-конструктивный  тип судна 

      Рассматриваемое судно типа т\х «Малоярославец» однопалубное, с минимальным надводным бортом, баком, квартердеком и примыкающей к нему надстройкой, с МО, смещенным в корму, ледокольным носом и крейсерской кормой.  

     3. 2 Расположение помещений  и машинного отделения 

Рис. 3.1 Боковой разрез судна

 

       1 – трюмы, 2 – машинное отделение, 3 – центральный пост управления, жилые помещения; 4 – цепной ящик; 5 – твиндеки; 6 – лючины (крышки люков); 7 – днище; 8 – растил второго дна; 9 – поперечные переборки.

     Положение машинного отделения кормовое.

     

     

     3.3 Переборки и грузовые  помещения 

     Количество водонепроницаемых переборок равно 8.

      Количество  трюмов 5, твиндеков 7, танков 2.

      Под переборкой понимают водо- и пыленепроницаемую  вертикальную стенку, установленную  в корпусе судна. По положению относительно ДП судна различают продольные и поперечные переборки. Водонепроницаемые переборки разделяют судно на водонепроницаемые отсеки.

      Трюм  – пространство в корпусе судна  между днищем (или вторым дном) и  нижней палубой (или платформой). Трюм используется для размещения грузов.

     Твиндеком называют грузовое или производственное помещение на судне, расположенное  между двумя палубами и предназначенное  для определенных целей.

      Танк  – судовая цистерна, возвышающаяся  над вторым дном судна. В нем содержат водяной балласт, жидкое топливо и т.д. 

Рис. 3.2 Поперечный разрез трюма

     3.4 Грузовместимость  судна 

     Грузовместимость  насыпью 31187 м³; количество контейнеров 626, объем одного контейнера 33,2 м³, отсюда объем всех контейнеров 20783,2 м³.

     

       Определим удельную грузовместимость для насыпных и штучных грузов.

      

,

где     – удельная грузоподъемность судна, м³/т;

  – кубатура трюмов, м³;

  – чистая грузоподъемность судна, т.

    Удельная  грузовместимость для насыпных грузов:

.

     Удельная грузовместимость для штучных грузов: 

.