Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Расчет и оценка эксплуатационных особенностей судна

КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Расчёт значений координат центра тяжести, размещенного запаса топлива производится по формулам: Ходовое время — t/х судна от порта отправления до порта назначения рассчитывается по формуле: Расчёт значений координат центра тяжести, размещенного запаса масла производится по формулам: Используя полученные данные, произведем расчёт нормируемых параметров остойчивости. Результаты расчета составляющих… Читать ещё >

Расчет и оценка эксплуатационных особенностей судна (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Тип судна

«Сплит»

Длина судна: между перпендикулярами

L

173,9

м

габаритная

Lгб

186,2

м

Ширина судна

В

23,4

м

Высота борта судна

Н

12,5

м

Данные по судну: а) порожнем:

водоизмещение

Dпґ

т

осадка судна порожнем (средняя)

Тср

2,74

м

аппликата центра тяжести

zg

10,85

м

абсцисса центра тяжести

Хп

— 16,5

м

б) в полном грузу:

водоизмещение

Dгрґ

т

осадка судна средняя

Тср

9,84

м

площадь парусности

Sп

м2

Возвышение ЦП над ватерлинией

zV

5,84

м

Дедвейт

Dдв ґ

т

площадь скуловых килей

Ак

м2

Экипаж судна: количество

nэк

чел

масса с вещами и грузом

рэк

5,12

т

абсцисса центра тяжести

хэк

— 64,72

м

аппликата центра тяжести

zэк

11,85

м

Задания на КУРСОВУЮ РАБОТУ Вариант — 3.

Расход топлива

qm

(т/сут)

данные рейса (расстояние)

S

(мили)

данные рейса (скорость)

Uc

17,1

(узлы)

Плотность морской воды в порту отхода

с1

1,025

(т/м3)

Плотность груза

с гр

0,92

м3/т

1. Расчет продолжительности рейса судна

Ходовое время — t/х судна от порта отправления до порта назначения рассчитывается по формуле:

t/х= S / Uc, час

t/х = 5500/17,1= 321,63 321,6 (ч);

Общее ходовое время — tх судна от порта отправления до порта назначения рассчитывается по формуле:

tх= t/х/ 24, сут

tх = 321,6/24= 13,4 (сут);

Результаты расчета составляющих продолжительности рейса судна сведены в Таблицу 1.1

Таблица1.1

№ п/п

Наименование величины

Условные обозначения величины

Значение величины

Размерность

1.

Расстояние между портами

S

5500,0

миль

2.

Скорость хода судна на переходе

Uc

17,1

уз

3.

Ходовое время судна от порта отправления до порта назначения

t/х

321,6

час

4.

Продолжительность рейса судна: в часах, в сутках

tр tрс

13,4

час сут

2. Расчет судовых запасов на рейс

— запас топлива на рейс судна с учетом штормового запаса по формуле:

Ртопл=1,1* qm *tх, т Ртопл = 1,1*52,0*13,4 = 766,48 766,5 (т);

— запас смазочного масла на рейс судна в процентах от запаса топлива по формуле:

Рсм. м.= 0,05 * Ртопл, т Рсм. м.= 0,05*766,5 = 38,32 538,3 (т);

— запас пресной воды для нужд экипажа, исходя из санитарной нормы на одного человека в сутки по формуле:

Рпр. в.= 1,1*0,1.* nэк *tх, т

Рпр. в.= 1,1*0,1*40*13,4=58,9659,0 (т);

— запас продовольствия для нужд экипажа, исходя из нормы потребления в килограммах на одного человека в сутки по формуле:

Рпрод.= 1,1* 0,003 tх* nэк, т Рпрод.= 1,1* 0,003*13,4*40 = 1,771,8 (т);

Общее количество судовых запасов на рейс рассчитывается по формуле:

Рзап.= Ртопл+ Рсм.м + Рпр.в + Рпрод

Рзап.= 766,5+38,3+59,0+1,8 = 865,6 (т);

Таблица 1.2

№ п/п

??? ???

Усл обозн величины

Значение величины

Размерность

1.

Запасы:

топлива

Ртопл=

766,5

т

смазочного масла

Рсм.м.=

38,3

т

пресной воды

Рпр.в.=

59,0

т

продовольсвия

Рпрод.=

1,8

т

2.

Общее количество судовых запасов

Рзап

865,6

т

2.1 Размещение запасов топлива

№ п/п

Наименование топливного танка

Шпангоут

Вмести-мость

(м3)

Тоннаж танка

(т)

Масса груза, запаса, (т)

Плечо

Момент

X

(м)

Z

(м)

Mx

(т.м)

Mz

(т.м)

Бункер-танк

ЛБ

46−55

206,0

191,5

187,7

— 48,11

5,24

— 9030,2

983,5

Бункер-танк

ПБ

46−55

206,0

191,5

187,7

— 48,11

5,24

— 9030,2

983,5

Танк двойного дна

ЛБ

43−47

65,3

61,4

60,2

— 56,07

1,25

— 3375,4

75,3

Танк двойного дна

ПБ

25−47

87,8

82,5

80,9

— 58,05

1,31

— 4696,2

106,0

Расходный танк № 1

ЛБ

46−55

58,1

54,1

53,0

— 48,43

9,26

— 2566,8

490,8

Расходный танк № 1

ПБ

46−55

58,1

54,1

53,0

— 48,43

9,26

— 2566,8

490,8

Расходный танк для котла

ЛБ

13−20

55,0

51,2

50,2

— 76,72

10,88

— 3851,1

546,2

Расходный танк для котла

ПБ

13−20

55,0

51,2

50,2

— 76,72

10,88

— 3851,1

546,2

Расходный танк № 2

ЛБ

24−28

26,7

25,1

24,6

— 68,21

10,98

— 1678,0

270,1

Расходный танк № 2

ПБ

24−28

26,7

25,1

19,1

— 68,21

10,98

— 1302,8

209.7

Отстойный танк

ЛБ

28−32

30,9

21,1

— 64,97

10,98

Отстойный танк

ПБ

28−32

30,9

21,1

— 64,97

10,98

Отстойный танк

ЛБ

46−55

78,0

72,5

— 48,43

9,26

Отстойный танк

ПБ

46−55

78,0

72,5

— 48,43

9,26

Переливной танк

47−50

24,5

22,8

— 49,82

0,67

Сборный танк осадков сепаратора

47−50

10,0

9,3

— 49,93

0,68

766,5

41 948,6

4702,1

— расчёт значений координат центра тяжести, размещенного запаса топлива производится по формулам:

хg топл = х топл = Мх топл / Ртопл

хg топл = х топл =-41 948,6/766,5=-54,7254,7 (м);

zg топл = z топл = Мz топл / Ртопл

zg топл = z топл = 4701,8 / 766,5 = 6,136,1 (м);

Таблица 1.4 Размещение запасов смазочного масла

№ п/п

Наименование танка

Шпан-гоут

Вместимость (м3)

Тоннаж танка (т)

Масса груза

(т)

Плечо

Момент

X

(м)

Z

(м)

Mx

(тм)

Mz

(тм)

Танк смазочного масла главного двигателя

ЛБ

33−38

45,0

40,1

— 60,32

10,98

— 1176,2

Танк смазочного масла главного двигателя

ПБ

33−38

45,2

40,2

— 60,32

10,98

— 1176,2

Танк цилиндрового масла

ЛБ

38−39,9

14,4

12,8

— 57,92

10,98

Танк цилиндрового масла

ПБ

39,5−41

14,8

13,2

— 55,70

10,98

Танк смазочного масла (кормовой)

ЛБ

24−25,5

10,7

9,5

— 69,26

10,98

Танк смазочного масла (кормовой)

ПБ

24−25,5

10,7

9,5

— 69,26

10,98

Танк смазочного масла (носовой)

ЛБ

25,5−27

11,0

9,7

— 68,05

10,97

Танк смазочного масла (носовой)

ПБ

25,5−27

11,0

9,7

— 68,05

10,97

Восстановительный масляный танк

ЦТР

35−40

40,8

36,3

— 56,50

0,36

Сточно-сборный масляный танк

ЦТР

24−35

40,3

36,3

— 65,40

0,67

Сборный танк осадков масла

24−30

20,6

18,2

— 67,85

0,65

Танк смазочного масла

ЛБ

24−35

46,3

41,1

19.15

— 63,85

4,75

— 1245.1

92.6

Танк смазочного масла

ПБ

26−38

45,8

40,7

19,15

— 62,75

4,78

— 1223.6

93.2

38,3

2468,7

185.8

— расчёт значений координат центра тяжести, размещенного запаса масла производится по формулам:

хg масл = х масл = Мх масл / Рмасл = 2468.7/38,3 = -64.46 64.5 (м);

zg масл = z масл = Мz масл / Рмасл = 185.8/38,3 = 4.85 4.9 (м);

2.3 Размещение запасов пресной воды

Таблица 1.5 Таблица вместимости танков пресной воды

п/п

Наименование

танка

Шпангоут

Вмести-мость

(м3)

Тоннаж

танка

(т)

Масса

(т)

Плечо

Момент

X

(т)

Z

(т)

Mx

(тм)

Мz

(тм)

1.

Танк пресной воды

ЦТР

0 — 8

92.0

90.2

— 85.00

9.27

— 1700

185,4

2.

Танк пресной воды

ЦТР

8 — 12

65.6

64.3

— 80.55

8.66

3.

Танк пресной воды

ЛБ

5 — 12

40.9

40.1

— 81.43

11.7

4.

Танк пресной воды

ПБ

5 -12

40.9

40.1

— 81.43

11.7

5.

Танк мытьевой воды

ЛБ

12 — 23

60.0

58.8

— 74.20

1.25

— 1113,0

18,75

6.

Танк мытьевой воды

ПБ

12 -33

60.0

58.8

— 74.20

1.25

— 1113,0

18,75

7.

Спускной танк охлаждённой воды главного двигателя

24 -33

15.0

14.7

— 65.33

1.52

— 587,97

13,68

59,0

— 4514,0

236,58

Расчеты координат центров тяжести производятся по формулам:

Xg пр. в. = Xпр.в = Мx пр. в.пр. в. = -4514,0 / 59,0 = -76,51 -76,5 (м);

Zg пр.в = Z пр. в. = Мz пр.впр.в = 236,58 / 59.0 = 4.0 (м);

2.4 Размещение запасов продовольствия

Таблица 1.6 Таблица вместимости провизионных помещений

№ п/п

Наименование танка

Шпангоут

Вместимость (м3)

Тоннаж танка (т)

Масса запаса, груза (т)

Плечо

Момент

X

(м)

Z

(м)

Mx

(тм)

Mz

(тм)

Кладовая № 1

0 -5

8,2

0,6

— 86,52

13,25

— 51,9

8,0

Кладовая № 2

0−6

8,4

0,6

— 83,55

8,66

— 50,1

5,2

Холодильная камера

13−20

10,2

0,6

— 76,50

10,88

— 45,9

6,5

1,8

— 147,9

19,7

Xg прод. = Xпрод. = Мx прод.прод. = -147,9/1,8 = -82,17−82,2 (м);

Zg = Z прод. = Мz прод.прод. = 19,7/1,8 = 10,94 10,9 (м);

3. Размещение груза

Р = Dдв ґ — Рзап

P = 22 600 — 865,6 = 21 734.4 (т);

Таблица 1.7 Таблица вместимости грузовых танков

№ п/п

Наименование танка

Шпан-гоут

Вмести-мость (м3)

Масса груза, (т)

Плечо

Момент

Х

(м)

Z

(м)

Mx

(т.м)

Mz

(т.м)

1.

№ 1

Центр

88−105

1702,1

0,0

55,63

6,57

0,0

0,0

2.

ЛБ

88−105

552,8

100,0

55,1

6,44

5510,0

644,0

3.

ПБ

88−105

552,8

100,0

55,1

6,44

5510,0

644,0

4.

№ 2

Центр

84−88

1737,5

1566,5

43,9

6,46

68 770,7

10 119,8

5.

ЛБ

84−88

760,2

735,4

43,75

6,83

32 173,8

5022,8

6.

ПБ

84−88

760,2

735,4

43,75

6,83

32 173,8

5022,8

7.

№ 3

Центр

80−84

1740,4

1669,1

32,2

6,46

53 745,0

10 782,4

8.

ЛБ

80−84

830,2

748,5

32,2

6,46

24 102,0

4835,4

9.

ПБ

80−84

830,2

748,5

32,2

6,46

24 102,0

4835,4

10.

№ 4

Центр

76−80

1740,7

1630,1

20,5

6,46

33 417,1

10 530,4

11.

ЛБ

76−80

842,8

759,9

20,5

6,51

15 577,3

4946,7

12.

ПБ

76−80

842,8

759,9

20,5

6,51

15 577,3

4946,7

13.

№ 5

Центр

72−76

1738,2

1667,2

8,8

6,46

14 671,4

10 770,1

14.

ЛБ

72−76

843,5

760,5

8,8

6,51

6692,4

4950,9

15.

ПБ

72−76

843,5

760,5

8,8

6,51

6692,4

4950,9

16.

№ 6

Центр

68−72

1740,1

1568,9

— 2,9

6,46

— 4549,7

10 134,9

17.

ЛБ

68−72

843,5

760,5

— 2,9

6,51

— 2205,4

4950,9

18.

ПБ

68−72

843,5

760,5

— 2,9

6,51

— 2205,4

4950,9

19.

№ 7

Центр

64−68

1739,1

1568,0

— 14,6

6,46

— 22 892,4

10 129,1

20.

ЛБ

64−68

842,8

759,9

— 14,6

6,51

— 11 094,1

4946,7

21.

ПБ

64−68

842,8

759,9

— 14,6

6,51

— 11 094,1

4946,7

22.

№ 8

Центр

60−64

1738,1

1567,1

— 26,3

6,46

— 41 214,0

10 123,3

23.

ЛБ

60−64

828,9

140,9

— 26,3

6,59

— 3705,7

928,5

24.

ПБ

60−64

828,9

140,9

— 26,3

6,59

— 3705,7

928,5

25.

№ 9

Центр

56−60

1399,8

966,5

— 36,9

6,21

— 35 663,9

6002,0

26.

ЛБ

56−60

760,7

— 37,84

6,88

27.

ПБ

56−60

760,7

— 37,84

6,88

28.

Цистерна химической мойки грузовых танков

56−57

118,0

— 14,39

9,39

21 734,4

200 384,6

141 043,7

судно запас рейс остойчивость Расчеты координат центров тяжести для груза производятся по формулам:

Xg = X груз. = Мx груз./Р груз. = 200 384.6/ 21 734,4 = 9.22 9.2(м);

Zg = Z груз. = Мz груз. /Р груз = 141 043.7/ 21 734,4 = 6,496,5 (м);

4. Расчёт координат центра тяжести судна

Таблица1.8 Расчет координат центра тяжести судна после загрузки

№ п/п

Наименование танка

Масса запаса, груза (т)

Плечо

Момент

X (м)

Z (м)

Mx (т.м)

Mz (т.м)

топливо

766,5

54,7

6,1

— 41 948,6

4702,1

смазочное масло

38,3

60,4

11,0

— 2468.7

185.8

пресная вода

59,0

76,5

4,0

— 4513,5

236,0

продовольствие

1,8

82,2

10,9

— 147,9

19,7

Груз

21 734,4

9,2

6,5

200 384,6

141 043,7

Балласт

0,0

Судно после загрузки Р

151 305.9

146 187.3

Судно порожнем

— 16,5

10,85

— 117 150

Экипаж

5,1

— 64,72

11,85

— 330,1

60,4

Р

29 705.1

33 825.8

223 282.7

5. Расчёт посадки судна

а). Расчёт координат центра тяжести судна после загрузки :

Xg = X = Мx / Р = 33 825.8 / 29 705.1 = 1.14 (м);

Zg = Z = Мz /Р = 223 282.7 / 29 705.1 = 7.52 (м);

б). Расчёт параметров посадки судна после загрузки :

ДТ=Тср*д (с — си) /(б* си), где с =1,025 т/м3

плотность, для которой построена грузовая шкала;

си — фактическая плотность воды в порту загрузки (по заданию = 1,025 т/м3);

Тср — средняя осадка по грузовой шкале при с =1,025 т/м3 ;

ДТ = 0

Фактическая осадка судна с учетом поправки на плотность воды составит:

Тф = Тср + ДТ Тср выбираем из информации об остойчивости и прочности корпуса для капитана по значению водоизмещения после загрузки:

D = 29 705.1 т. Тср = 9,63 м; Xс = 1,15 м; M = 370,6 (тм/см)

Тф = Тср = 9,63 (м);

Подставляя данные определяют дифферент судна после загрузки по формуле:

d=D*(Xg-Xc)/M*100, м

d= 29 705,1 *(1.14 — 1,15) / 370,6 *100 = -0.01 (м);

Таблица 1.10

Наименование величины

Обозначения и формулы

Значения величины

Водоизмещение (т)

D

29 705,1

Абсцисса ЦТ судна (м)

хg (док. судна)

1,14

Плотность забортной воды (т3/м)

с (по заданию)

1,025

Осадка судна (м)

Т (ф-ла 15)

9,63

Момент дифферен. на 1 см (т/см)

М (приложение 2)

370,6

Абсцисса центра величины (м)

Хс (приложение 2)

1,15

Абсцисса ЦТ площади ватерлинии (м)

Xf (приложение 2)

— 2,29

Аппликата поперечного метацентра (м)

Zm (приложение 2)

9,38

Коэффициент общей полноты

д (приложение 2)

0,761

Дифферент судна (в м)

d = D (Xg — Xc)/ 100*M

— 0,01

Осадка судна носом

Тн=Т-d (½-Xf/L)

9,63

Осадка судна кормой

Тк=Т+d (½+Xf/L)

9,64

6. Расчёт остойчивости судна

h = Zm — Zg, м

h = 9,38 — 7,52 = 1,86 (м);

Используя результаты расчётов после размещения судовых запасов (топлива, смазочного масла, пресной воды и продовольствия) и груза дифферент судна удовлетворил требованиям загрузки с дифферентом 0,01 м на кор, а расчёт начальной остойчивости показал, что h = 1,86 (м); полностью соответствует требованиям Регистра — более 0,2 м.

7. Построение диаграмм статической и динамической остойчивости

Таблица 1.11

Рассчитываемая величина

Значение расчетных величин

Угол И (град)

sin И

0,174

0,342

0,5

0,643

0,766

0,866

0,939

Плечо остойч. формы, м? ф (из пантокарен)

1,66

3,30

4,58

5,61

6,37

6,88

7,12

Плечо остойч. веса, м? в = Z* sin И

1,31

2,57

3,76

4,83

5,76

6,51

7,07

Плечо статич. остойч., м? ст = ?ф — ?в

0,35>

0,73>

v

0,82>

v

0,78>

v

0,61>

v

0,37>

v

0,05

Интегральная сумма

? инт? ст

^0,35

1,43^

2,98^

4,58^

5,97^

6,95^

7,37

Плечо динам. остойч., м. рад? d=0,0873*? инт? ст

0,03

0,12

0,26

0,40

0,52

0,61

0,64

По данным таблицы 1.11 производим построение ДСО и ДДО

*** (График ДСО и ДДО размещен на странице листе №).

Площадь парусности, (м2)

Av (приложение 2)

1537,4

Возвышение ЦП над ватерлинией, (м)

Zv (приложение 2)

Рассчетное давление ветра, (кПа)

Pv (из таблицы 1.14 правил по Zg)

Кренящий момент от ветра, (кНм)

Mv=0.001 PvAvZ

11 216,87

Относит. площадь скул. килей, %

100 Ak/ (LB)

1,60

Коэффициент

к (из таблицы 1.15 правил)

0,94

Относительная ширина

В/Т

2,40

Безразмерный множитель

X1 (из таблицы 1.16 правил)

1,00

Коэффициент общей полноты

д

0,760

Безразмерный множитель

X2 (из таблицы 1.17 правил)

1,00

Аргумент

0,06

Множитель, (градусы)

Y (из таблицы 1.18 правил)

27,00

Амплитуда качки со скул. килями, (градус)

и2r= к X1 X2 Y

25,4

Плечо опрокид. момента, (м)

?опр (диагр. дин.ост.)

0,28

Опрокидывающий момент, (кНм)

Mопр= g Dc? опр

Критерий погоды

K= Mопр/Mv

7,27

Используя полученные данные, произведем расчёт нормируемых параметров остойчивости.

8. Проверка остойчивости

Остойчивость судна должна удовлетворять следующим основным требованиям:

критерий погоды К? 1,0; рассчитанный К = 7,27

максимальное плечо диаграммы статической остойчивости ?? 0,2 м; фактическое? = 0,82 м угол крена, соответствующий максимальному плечу иmax? 30°; фактически иmax= 30,0°;

угол заката диаграммы статической остойчивости изак? 60°; фактически изак = 70.0°;

исправленная начальная метацентрическая высота h = 0,15 м.

Сопоставив результаты вычислений, а также значения снятые с ДДО и ДСО с требованиями Регистра к остойчивости судна можно сделать вывод, что судно загружено правильно и полученные значения соответствуют требованиям Регистра.

9. Проверка продольной прочности

Таблица 1.12

Наименование величин

Обозначения и формулы

Значение величин

Изгиб. момент от веса судна порожнем, (кНм)

Мп= КпDoLg Кп= 0,126

Изгибающий момент от сил дедвейда, (кНм)

Mdw= 0.5g

2 657 048,8

Коэффициент общей полноты

д

0,76

Численный коэффициент

Ксп=0,085д +0,0315

0,096

Изгибающий момент от сил поддержания, (кНм)

Мсп = КспDLg

3 701 248,7

Изгибающий момент на тихой воде, (кНм)

Мизг = Мп+Mdw-Мсп

481 951,2

Коэффициент при изгибе

Ко

0,0182

Нормативный изгиб. момент на миделе, (кНм)

Мдоп=КоВL2,3g

при прогибе

Ко

0,0205

Нормативный изгиб. момент на миделе, (кНм)

Мдоп=КоВL2,3g

Произведя проверку продольной прочности корпуса судна на тихой воде, расчетным путем можем прийти к выводу, что она обеспечивается, так как Мизг. < Мдоп.

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой