Проектирование и расчёт судоходного шлюза

draw5.dwg

Draw2.dwg

draw4.dwg

course.doc

Определение габаритов камеры шлюза.
1.Определение полезной длины камеры.
Полезная длина камеры шлюза определяется формулой:
где - полезная длина камеры шлюза; - количество судов вдоль в расчетном составе (); - габаритная длина судна (м); - запас по длине камеры м.
2.Определение полезной ширины камеры.
где - полезная ширина камеры шлюза; - количество судов поперек в расчетном составе (); - габаритная ширина судна (м); - запас по ширине камеры (м).
3.Определение глубины на порогах шлюза.
где - глубина на порогах шлюза; - осадка судна в грузу (м).
4.Окончательные габариты камеры шлюза.
Выбор системы питания.
1.Определение водоизмещения.
где - водоизмещение судна; - коэффициент полноты водоизмещения (); - расчетная длина судна (м);
- расчетная ширина судна (м); - осадка судна в порожни (м); - объемный вес воды (тм3).
3.Определение коэффициента .
где - площадь зеркала камеры
м2; - расчетный напор; - площадь поперечного сечения камеры в момент начала процесса наполнения м2
Принимается распределительная система питания.
Принимается тип шлюза №7 ; с простой распределительной системой питания.
Гидравлический расчет системы питания шлюза.
1.Определение вакуума за затворами водопроводных галерей.
Расчет сведен в таблицу 3.2. которая является продолжением таблицы 3.1.
Графики зависимости представлены на рисунке 3.1.
Определение габаритов подходных каналов шлюза.
где - длина участков подходных каналов; - длина участка от головы шлюза до центра тяжести судна м; - длина участка предназначенного для выполнения выходящим судном маневра по переходу с оси шлюза на ось судового хода в канале: где - радиус траектории центра тяжести судна м; - смещение оси судового хода на участке расхождения относительно оси шлюза; для выбранной симметричной схемы подходного канала: где м; м; м; - длина участка предназначенного для отстоя судов ожидающих шлюзования у причала: м.
Проверка ширины на уровне грузовой осадки судна:
где - угол рыскания судна.
Ширина канала понизу:
Проверка прошла т.к. .
Принимается 2-х сторонняя схема пропуска судов следовательно:
Определение времени на шлюзование.
Определение грузоподъемной способности шлюза.
дн. – продолжительность навигации.
Расчет двухстворчатых ворот.
Рассматриваются ворота ригельного типа.
Высота створки определяется как:
Высота ригеля принимается из условия:
где м – длина створки ворот.
Количество ригелей в одной створке определяется по формуле:
Положение ригелей по высоте створки определяется при помощи интегральной кривой построенной по эпюре гидростатического давления на один погонный метр ворот (рисунок 7.1.).
Нижняя ордината которая равна площади эпюры гидростатического давления определяется по формуле:
Между ригелями устанавливают стрингеры. Между створным и вереяльным столбами через м устанавливаются вертикальные элементы – решетки диафрагмы.
Толщина обшивки определяется по формуле:
где - расстояние между ригелями (м); - опытный коэффициент (); - коэффициент надежности (); - коэффициент сочетания нагрузок (); - интенсивность гидростатического давления на уровне середины рассматриваемой пластины; - коэффициент условий работы обшивки (); - расчетное сопротивление стали (кгм2).
где - коэффициент перегрузки.

course_tx_.doc

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Инженерно-строительный факультет
Кафедра морских и воднотранспортых сооружений
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СУДОХОДНОГО ШЛЮЗА
Студент: Гиргидов А.А.
Руководитель: Гарибин П.А.
Определение габаритных размеров шлюза.3
Выбор системы питания.4
Гидравлический расчет системы питания шлюза.5
Определение габаритов подходных каналов шлюза.6
Определение времени на шлюзование.7
Определение грузоподъемной способности шлюза.8
Расчет двухстворчатых ворот.9
Определение габаритов камеры шлюза.10
1.Определение полезной длины камеры.10
2.Определение полезной ширины камеры.10
3.Определение глубины на порогах шлюза.10
4.Окончательные габариты камеры шлюза.10
Выбор системы питания.11
1.Определение водоизмещения.11
3.Определение коэффициента .11
Гидравлический расчет системы питания шлюза.12
1.Определение вакуума за затворами водопроводных галерей.12
Определение габаритов подходных каналов шлюза.13
Определение времени на шлюзование.14
Определение грузоподъемной способности шлюза.15
Расчет двухстворчатых ворот.15
Определение габаритных размеров шлюза.
Габаритные размеры шлюза назначаются из условия пропуска через шлюз расчетного судна.
Полезная длина камеры шлюза определяется из расчета пропуска одного судна длиной м и запас по длине: м (Приложение 1.).
Ширина шлюза определяется аналогично: м. Глубина на порогах шлюза назначается равной: м. Окончательный размеры принимаются:
где - габаритная высота под мостом.
Выбор системы питания.
Выбор системы питания зависит от нескольких факторов таких как:
-водоизмещение шлюза - т;
-расчетный напор - м.
В приложении 2. приведен расчет выбора системы питания.
После окончательных вычислений был принят тип шлюза №7 ; с простой распределительной системой питания. Забор воды осуществляется из подходного канала верхней головы а выпуск – на нижней голове.
Гидравлический расчет системы питания шлюза.
Данный расчет проводится для гарантированного подвода воды в шлюз при шлюзовании судна а также для определения зависимости глубины наполнения шлюза поступающего в шлюз расхода и вакуума за затворами водопроводных галерей в зависимости от времени. Расчеты сведены в таблицы 3.1. и 3.2. приложения 3. На рисунке 3.1. представлены графики зависимости .
Определение габаритов подходных каналов шлюза.
Длина подходного канала назначается исходя из следующих размеров:
-длина от головы до центра тяжести расчетного судна;
-длина участка предназначенного для выполнения выходящим судном маневра по переходу с оси шлюза на ось судового хода в канале;
-длина участка предназначенного для отстоя судов ожидающих шлюзования у причала.
Итого длина подходного канала получается: м.
Определение времени на шлюзование.
В данной курсовой работе рассматриваются несколько основных отрезков времени шлюзования (Приложение 5.):
-для грузового судна сек;
-для пассажирского судна: сек
Данный параметр необходим для определения количества судов пропускаемых через шлюз за сутки а также грузоподъемность шлюза (см. п. 6.).
Определение грузоподъемной способности шлюза.
По времени шлюзования судна из п. 5. Определяется грузоподъемность шлюза за год (за период навигации) (Приложение 6.): т после чего определяется средний расход шлюза за секунду: м3с.
Расчет двухстворчатых ворот.
В данном пункте рассматривается расчет ворот ригельного типа на нижней голове. Длина створки ворот назначается: м.
Количество ригелей в одной створке принимается: шт.
Толщина обшивки назначается: мм.
Определение габаритов камеры шлюза.
1.Определение полезной длины камеры.
Полезная длина камеры шлюза определяется формулой:
где - полезная длина камеры шлюза; - количество судов вдоль в расчетном составе (); - габаритная длина судна (м); - запас по длине камеры м.
2.Определение полезной ширины камеры.
где - полезная ширина камеры шлюза; - количество судов поперек в расчетном составе (); - габаритная ширина судна (м); - запас по ширине камеры (м).
3.Определение глубины на порогах шлюза.
где - глубина на порогах шлюза; - осадка судна в грузу (м).
4.Окончательные габариты камеры шлюза.
1.Определение водоизмещения.
где - водоизмещение судна; - коэффициент полноты водоизмещения (); - расчетная длина судна (м);
- расчетная ширина судна (м); - осадка судна в порожни (м); - объемный вес воды (тм3).
3.Определение коэффициента .
где - площадь зеркала камеры
м2; - расчетный напор; - площадь поперечного сечения камеры в момент начала процесса наполнения м2
Принимается распределительная система питания.
Принимается тип шлюза №7 ; с простой распределительной системой питания.
1.Определение вакуума за затворами водопроводных галерей.
Расчет сведен в таблицу 3.2. которая является продолжением таблицы 3.1.
Графики зависимости представлены на рисунке 3.1.
где - длина участков подходных каналов; - длина участка от головы шлюза до центра тяжести судна м; - длина участка предназначенного для выполнения выходящим судном маневра по переходу с оси шлюза на ось судового хода в канале: где - радиус траектории центра тяжести судна м; - смещение оси судового хода на участке расхождения относительно оси шлюза; для выбранной симметричной схемы подходного канала: где м; м; м; - длина участка предназначенного для отстоя судов ожидающих шлюзования у причала: м.
Проверка ширины на уровне грузовой осадки судна:
где - угол рыскания судна.
Ширина канала понизу:
Проверка прошла т.к. .
Принимается 2-х сторонняя схема пропуска судов следовательно:
дн. – продолжительность навигации.
Рассматриваются ворота ригельного типа.
Высота створки определяется как:
Высота ригеля принимается из условия:
где м – длина створки ворот.
Количество ригелей в одной створке определяется по формуле:
Положение ригелей по высоте створки определяется при помощи интегральной кривой построенной по эпюре гидростатического давления на один погонный метр ворот (рисунок 7.1.).
Нижняя ордината которая равна площади эпюры гидростатического давления определяется по формуле:
Между ригелями устанавливают стрингеры. Между створным и вереяльным столбами через м устанавливаются вертикальные элементы – решетки диафрагмы.
Толщина обшивки определяется по формуле:
где - расстояние между ригелями (м); - опытный коэффициент (); - коэффициент надежности (); - коэффициент сочетания нагрузок (); - интенсивность гидростатического давления на уровне середины рассматриваемой пластины; - коэффициент условий работы обшивки (); - расчетное сопротивление стали (кгм2).
где - коэффициент перегрузки.

draw3.dwg

coming_chanal.dwg