Проектирование универсального грузового судна

Эпюра Емкости на печать.dwg

Общее расположение суднана печать.dwg

Чертеж общего расположения
Палуба Рубки 5 яруса

ТЧ на печать.dwg

Теоретический Чертеж

диаграмма и бонжан - печать А-1.dwg

nnn Диаграмма остойчивости
nnn Масштабn Бонжана

полярка печать.dwg

nnnПолярная диаграмма

ОПСРТ ПЗ Макс Готовое на печать.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Комсомольский-на-Амуре государственный
технический университет»
Кафедра «Кораблестроение»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
по дисциплине «Основы проектирования судов различного типа»
Проектирование универсального грузового судна
Студент группы 7КС-1 М.
Руководитель проекта
Универсальные сухогрузные суда в основном предназначены для перевозки
генеральных грузов в упаковке а также негабаритных и тяжеловесных грузов.
Они имеют несколько трюмов с большими люками для облегчения погрузочно-
разгрузочных работ. Те грузы которые не проходят в трюмы надежно
закрепляются на палубе с помощью тросов и специальных приспособлений.
Сухогрузные суда оборудованы грузовыми кранами и стрелами для погрузки и
разгрузки. Особое внимание при погрузке в трюмы уделяется тому чтобы
избежать малейшего смещения груза т.к. это может привести к опрокидыванию
Универсальные сухогрузные суда удобны тем что могут вставать у
причалов не оборудованных перегрузочной техникой и сами производить
погрузку и выгрузку.
В последнее время появились устойчивые тенденции в увеличивающихся
перевозках негабаритных и тяжеловесных грузов. Это различное оборудование
для промышленности и добывающих производств.
Универсальные сухогрузные суда уверенно держат свои позиции в вопросах
перевозки грузов необходимых для бесперебойной работы многих отраслей
Определение основных проектных элементов
Р а с с ч и т а е м в е с с н а б ж е н и я :
Р а с с ч и т а е м и з м е р и т е л и
Рассчитываем мощность главных двигателей
По формуле адмиралтейских коэффициентов :
Р а с с ч и т а е м P(D):
Определение главных измерений :
О п р е д е л и м д л и н у с у д н а L1:
К о э ф ф и ц и е н т ы п о л н о т ы т е о р е т и ч е с к о г о ч е р
К о э ф и ц и е н т о б щ е й п о л н о т ы
К о э ф и ц и е н т п о л н о т ы в а т е р л и н и и
З а п и ш е м и р е ш и м с и с т е м у у р а в н е н и й
(У р а в н е н и е п л а в у ч е с т и у р а в н е н и е о с т о й ч и
в о с т и у р а в н е н и е в м е с т и м о с т и )
С р а в н и м о т н о ш е н и я р а з м е р е н и й :
В т о р о е п р и б л и ж е н и е !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
М а с с а с т а л ь н о г о к о р п у с а :
П р о в е р я е м с у м м ы м а с с
Р а с х о ж д е н и е п о а б с о л ю т н о й в е л и ч и н е
Построение Теоретического чертежа
Определим относительную длину судна:
Т.к. у нас сухогруз то ср определяется по следующей формуле:
Сравним ср с 0 прототипа по графику зависимости относительной длины
судна от его скорости из Ашика рис. 9.7. Запишем относительную длину судна
Определим длину судна L:
Определим число Фруда Fr:
Т.к. Fr = 0244 форма ватерлиний у судна будет со средней вогнутостью.
Следовательно шпангоуты в носовой оконечности судна имеют UV – образную
форму и диаметральный батекс в подводной части имеет нормальный подрез. В
надводной части диаметральный батекс делают наклонным. Корма: Крейсерская U-
образные шпангоуты(для повышения эффективности работы ГВ) ВЛ – от выпуклой
Определим коэффициент общей полноты :
Из справочника по теории корабля Том1 рис. VIII.2. определяем
рр в зависимости от Fr. Т. к. у нас Fr = 0244 то = 06 – 078.
По Я. И. Вайткунскому при Fr=0244 рр(Fr) = 064 тогда найдём
рр = 064 0965 = 0617.
Т.к. коэффициент общей полноты =0616>062 то будем использовать
минимальную цилиндрической вставку.
Определим коэффициент полноты мидель-шпангоута .
Из справочника по теории корабля Том1 рис. VIII.3(стр.135). определяем
в зависимости от рр. Т.к. рр = 064 то = 098.
Определим коэффициент продольной полноты φ:
Определим коэффициент полноты ГВЛ α:
где а = 099 – поправочный коэффициент.
α = 098·06623 = 074.
Определим абсциссу центра величины xс:
По справочнику теория корабля Том 1 рис. VIII.4. при = 064
находим значение относительной абсциссы центра величины [pic].
Абсцисса центра величины определяется по формуле:
Длина между перпендикулярами определяющаяся по формуле:
Lрр примим 130 метров в интервале между (096 – 097)L.
xс = 130*(-0012)=-1516 м.
xc смещается в корму т.к. судно тихоходное.
Определим осадку судна по формуле
где [pic] - отношение ширины к осадке по прототипу(в ргз 1)
Определим ширину судна В:
Определим отношение [pic]:
Построение вспомогательных элементов чертежа: ГВЛ строевой по
шпангоутам баланс – шпангоутов 2 и 17 :
Найдем численные характеристики носового и кормового
Найдем длину носовой и кормовой оконечности:
Lн = [pic] = [pic] = 65 м.
Lк = L – [pic] = 134.32 – 65 = 69.32 м.
Найдем коэффициенты полноты носовой и кормовой
φн = φ + 225·xсopt = 066 + 225·(-00127) = 0659
φк = φ – 225·xсopt = 066 – 225·(-00127) = 066.
Найдем геометрические параметры:
xн = (2·φн – 1)·Lн = (2·0659 – 1)·65 = 21.418 м.
xк = (2·φк – 1)·Lк = (2·0666 – 1)·6932 = 22249 м.
xн1 = φн·Lн = 0659·65 = 42422 м.
xк1 = φк·Lк = 066·6932 = 45780 м.
Определим максимальную площадь строевой по шпангоутам:
= ·В·Т = 098·2061*813 = 164208 м2.
Строевая в корме за счет оголения винта всегда вогнутая как и в
Найдем численные характеристики носового и кормового заострения для
Определим коэффициенты полнот ГВЛ в носу и корме:
αн = 075· φн + 023 ± 003
αн = 075·0659 – 023 + 003 = 073
Т.к. Fr = 0244 то наиболее характерны средне вогнутые ветви ГВЛ в
Угол носового заострения выбираем по графику. Он приблизительно равен
Угол кормового заострения выбирается в зависимости от шпангоутов в
кормовой части. Т.к. у нас UV – образные то угол не должен превышать 25 –
Форму кормовой ветви ГВЛ рекомендуется выбирать выпуклой.
Определим геометрические параметры:
Хн1 = αн·Lн = 0659·65 = 42422
Хк1 = αк·Lк = 066·6932 = 45780
Далее определяем радиус скулы:
Rск = [pic] = [pic] = 28 м.
Определим ахтерштевень в районе гребного винта.
Ахтерштевень в районе гребного винта определяется в общем случаи
следующими геометрическими параметрами:
Зазор между гребным винтом и пяткой ахтерштевня:
Dv – диаметр винта определяющийся по формуле:
где Dv = 07·813 = 57 м.
m = 005·57 = 0285 м.
Зазор между гребным винтом и корпусом судна:
= Dv·026 = 57·026 = 1482 м.
Зазор между гребным винтом и кронштейном гребного винта:
b = 045·Dv = 045·57 = 2565 м.
Рассчитываем Остойчивость судна.
1 Расчет начальной остойчивости и остойчивости на больших углах
2 Определение аппликаты центра тяжести судна
Определим аппликату центра тяжести по формуле (м):
[pic] - сумма всех составляющих массу судна
где Dпор - масса судна порожнем т;
3.2 Определение начальной метацентрической высоты
Определим начальную метацентрическую высоту по формуле (м):
где [pic] - метацентрический радиус при угле крена = 0° м
[pic] - аппликата ЦТ судна м.
3.3 Определение плеч статической остойчивости
Ординаты диаграммы статической остойчивости [pic] м в широком
диапазоне углов крена определим по приближенной формуле Власова-
Благовещенского [2]:
где [pic] и [pic] - координаты центра величины при наклонении судна на
[pic] и [pic] - метацентрические радиусы в прямом положении судна и
при наклонении на 90° м;
[pic][pic][pic][pic] - вспомогательные функции
[pic] - возвышение центра тяжести над центром величины судна в прямом
Величины [pic] [pic] и [pic] определяются по формулам В.Л. Поздюнина
где [pic][pic][pic] - коэффициенты для морских транспортных судов
[pic] - приведенная высота борта м.
Приведенная высота борта определяется по формуле:
Теперь мы можем определить величины [pic] [pic] и [pic]:
После подстановки вычисленных элементов формула Власова –
Благовещенского примет вид:
Результаты расчета плеч статической остойчивости представим в виде
Таблица 1.5 – Плечи статической остойчивости
[pic] уз. 1735 1575 1475 1600
[pic] мс 595 540 505 548
[pic]кН 54200 44600 39300 51500
[pic] кН 67750 55750 49125 64375
.[pic] кН 82068 67532 59507 77980
[pic] 080 077 074 075
[pic] 062 063 062 061
[pic] 065 063 062 061
[pic] м 472 443 422 466
D м 466 466 466 466
[pic] 043 046 049 043
[pic] по диаграмме 055 054 052 054
Пропульс. КПД 064 066 064 067
[pic] по диаграмме 080 081 079 080
[pic] кВт 913704 695117 590171 807848
По результатам расчетов строится график зависимости [pic]
(рисунок 4.3) по которому при заданном [pic] определяется величина
достижимой скорости [pic]. Значение этой скорости заносится в последний
столбец таблицы 4.2 и расчет повторяется.
Рисунок 4.3. график зависимости[pic]
Параметры гребного винта во втором приближении:
5 Расчет характеристик гребного винта за корпусом судна и расчет
зависимости частоты вращения и потребной мощности от скорости судна
Предварительно определяется условный шаг гребного винта [pic] равный
величине относительной поступи нулевого упора для данного гребного винта.
Он определяется по точке пересечения линии [pic] с осью абсцисс на
соответствующей диаграмме.
Вычисляется коэффициент засасывания на швартовах по формуле:
где [pic] и [pic] берутся для режима полного хода.
Расчет характеристик гребного винта за корпусом судна ведется в
табличной форме (табл. 4.3)
Таблица 4.3. Расчет характеристик гребного винта за корпусом судна
Обозначения величин Численные значения
[pic] (задаемся) 000 030 060 103
[pic] 000 045 090 154
[pic] 100 071 041 000
[pic] 007 010 017 000
[pic] по диаграмме 000 035 062 000
[pic] 043 032 018 001
[pic] 006 005 003 001
[pic] 000 048 077 000
[pic] 000 079 213 000
По результатам расчетов в таблице 4.3 строятся графики зависимостей
коэффициентов [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] от [pic] и
[pic](рисунки 4.4 и 4.5 соответственно)
Рисунок 4.4. график зависимости коэффициентов [pic] [pic] [pic] [pic]
[pic] [pic] от [pic]
Рисунок 4.5. график зависимости коэффициентов [pic] [pic] [pic] [pic]
Расчет зависимостей числа оборотов и мощности от скорости судна
производится согласно формулам таблицы 4.4.
Таблица 4.7 – Расчет зависимости числа оборотов и мощности от скорости
[pic] уз. Задаемся 1500 1600 1620 1630 1640
[pic] мс 514 548 555 559 562
[pic] кН 42000 49800 52700 54100 57200
[pic] кН 52500 62250 65875 67625 71500
[pic] 159 155 153 152 149
[pic] 0660 0665 0665 0655 0645
[pic] 044 044 044 044 043
[pic] по графику 0525 0527 0527 0525 0520
Пропульс. КПД 065 065 065 065 064
[pic] Гц 251 266 269 275 281
[pic] кВт 635298 800452 857653 889246 955065
По результатам расчетов строятся графики зависимостей [pic] и [pic] от
[pic] – скорости судна в узлах что и является целью данного расчета
(рисунки 4.6 и 4.7 соответственно)
Рисунок 4.6 график зависимости N(v)
1 Построение эпюры ёмкости
Эпюру ёмкости строим с помощью данных теоретического чертежа и
чертежей общего расположения судна. Строевую по шпангоутам строим по
данным чертежа масштаба Бонжана. Площади бака и юта вычисляем по данным
проекции «корпус» теоретического чертежа.
При построении эпюры ёмкости учитываем следующие группы помещений:
I – грузовые помещения;
II – отсеки второго дна двойных бортов пиков;
III – машинное отделение;
IV – помещения бака и юта.
2 Расчет вместимости
При расчете вместимости использованы следующие обозначения:
[pic][pic] - координаты центров объёмов м.
Таблица 2.6 – Вместимость судна
группа № Название помещения Wт м3x м y м Мхт·м Мyт·м
I 2 Грузовой трюм №1 2261 3364 0 7606004 0
I 3 Грузовой трюм №2 2478 1012 0 2507736 0
I 4 Грузовой трюм №3 2399 2377 0 5702423 0
Продолжение таблицы 2.6
группа № Название помещения Wт м3 x м y м Мхт·м Мyт·м II 4
Отсек форпика 19210 5284 000 10405 0 II 10 Отсек второго дна
77 4725 000 2071 0 II 2 Отсек диптанка 22239 4725 000
770 0 II 11 Отсек второго дна 31734 3464 000 11267 0 II
Отсек двойных бортов 34304 3464 730 6090 1283 II 12 Отсек
второго дна 14941 1811 000 2774 0 II 21 Отсек двойных бортов
804 1811 730 1467 591 II 13 Отсек второго дна 14343 1006
0 1478 0 II 22 Отсек двойных бортов 15168 1006 730 782
7 II 23 Отсек второго дна 14747 -494 000 -747 0 II 14
Отсек двойных бортов 15595 -494 730 -395 583 II 24 Отсек
второго дна 3428 -3455 000 -1214 0 II 3 Отсек диптанка 22930
-3855 000 -9060 0 II 4 Отсек диптанка 17655 -3855 000 -
76 0 II 6 Машинное отделение 81024 -4824 000 -40067 0
III 15 Помещения бака 61125 5284 000 33104 0 IV 17
Помещения юта 83418 -5426 000 -46398 0
Грузовместимость судна определим как сумму вместимостей грузовых
Расчет удифферентовки судна в грузу и балласте.
Относительная абцисса ЦВ Хс;
ХсL=-0022; Lp=[pic].
Абсолютная абцисса ЦВ Хсм; [pic].
Удифферентовка в грузу при Хс=-2879 (от миделя).
Поперечные перебоки:
Местные конструкции:
Фундаменты и подкрепления:
Общеуровневые надстройки рубки:
Пассажирские надстройки и рубки:
Конструктивные и защитные материалы:
Грузоподъемные устройства:
Спасательные устройства:
Общесудовые системы:
Якорно-швартовные устройства:
Прочее оборудование корпуса:
Оборудование корпуса:
Инвентарное снабжение и запчасти:
Постоянные жидкие грузы:
Водоизмещение порожнем:
Запасы топлива и смазочного масла при расположении топливных цистерн в зоне
Запасы экипажа и пассажиров расходные материалы общесудового снабжения.
Водоизмещение в грузу:
Удифферентовку судна в грузу можно считать обеспеченной т.к Хс=Xgt
Удифферентовка в балласте (от миделя)
Tк=469 т.к. Dopt=469м
Водоизмещение судна в балласте:
Дедвейт судна в балласте DWбт
Масса балласта при 10% запасов топлива:
Абцисса ЦВ судна в балласте Хблм
Абцисса ЦТ балласта при 10% запасах топлива:
ЦТ массы балласта должен находиться в районе 9 теоретического шпангоута при
размещении его в цистернах двойного дна и борта.
Рбл=Dбл-Dп-01Pсэз-01(Рпров.+Рпр.воды)-Рэю=252524т
Рбл – необходимое количество балласта для обеспечения посадки судна.
Кафедра Кораблестроения
Построение элементов чертежа: ГВЛ строевой по шпангоутам баланс –
Расчет и проверка непотопляемости судна
Расчеты ходкости судна