где Lквл =100,75 длина судна по КВЛ.
Тогда получим значение угла дифферента:
-0,382 - 0
ψ° ≈ 57,3*———— = -0,132° ,
165,548
Так угол дифферента отрицательный и не превышает –0,5° (при кормовом расположении машинного отделения), то можно считать, что судно удифферентовано.
15
5.1 Проверка остойчивости и удифферентовки судна при перевозке контейнеров.
Остойчивость проверяется для перевозки контейнеров в трюмах и на палубе. При этом вес контейнеров в трюме составляет 14т, а на палубе – 5т.
При перевозке контейнеров, в том числе и палубных, для обеспечения остойчивости принимается водяной балласт, который размещается в форпике, двойном дне трюма №2 и трюма №3, а также в диптанке №1. Лбъем балластных помещений и абсциссы их центров тяжести определены по эпюре вместимости.
Таким образом, водоизмещение судна при перевозке контейнеров будет определяться величиной ΣРi, а новое значение осадки будет составлять dконт = 3,463м. Данные расчеты представлены в таблице11 и таблице12.
Для проверки остойчивости используется эскиз общего расположения с указаниями, где размещаются контейнеры. Остойчивость считается достаточной, если выполняются условия в отношении метацентрической высоты:
h0 = zm – zg –Δhж ≥ 0,2м;
сw*(cw – 0.04) B2 0.79*(0.79-0.04) 142
r0 = ————————*—— = ————————*—— = 3,992 м,
12* cb dконт 12*0.7 3,463
сw0,79
zc = ————— * dконт = ————— * 3,463= 1,836м.
сw + cb 0,79+0,7
Аппликата центра тяжести судна zg определяется по формуле:
Σ(Рi*zi) 18049,259
zg = ——— = ————— = 5.295м,
ΣРi3408,904
Таким образом, метацентрическая высота составляет:
h0 = 3,992 + 1,836 –0,12 –5,295 = 0,414 м >0,2.
Удифферентовка судна проверяется сравнением абсциссы центра тяжести судна xg с абсциссой центра величины xс (xс = 0). Абсцисса центра тяжести судна определяется по формуле:
Σ(Рi*хi) -2432,115
хg = ——— = ————— = -0,713м,
ΣРi3408,904
Так как хg ≠ xс, то необходимо вычислить угол дифферента ψ° по формуле:
хg - xс
ψ° ≈ 57,3*——— ,
R0
где R0 - продольный метацентрический радиус, определяемый по формуле:
сw2 L2квл 0,792 100,752
R0 = 0,9*———*——— = 0,9*———* ———— = 195,999 м,
cb 12* d 0,7 12*3,463
Тогда получим значение угла дифферента:
-0,713 - 0
ψ° ≈ 57,3*———— = -0,208° .
195,999
Так угол дифферента отрицательный и не превышает –0,5° (при кормовом расположении машинного отделения), то можно считать, что судно удифферентовано.
18
6. Определение наибольшего водоизмещения и валовой вместимости
6.1 Наибольшее водоизмещение, дедвейт и полезная грузоподъемность
Осадка по грузовую марку dк приблизительно может быть определена путем увеличения проектной осадки с учетом базисного надводного борта:
dк = D – F = 6,67 – 1,209 = 5,461м,
где F – надводный борт, который для судна длиной 98м составляет согласно правилам 1,209м
Так как у судна проектная осадка меньше осадки по грузовую марку, то необходимо определить наибольшее значение водоизмещения, дедвейта и полезной грузоподъемности. Водоизмещение при этой осадке определяется по формуле:
∇пред=∇*(dк /d)1.14 = 4498.421*(5.461/4.684)1.14 = 5358.548м3,
где ∇ - объемное водоизмещение.
Таким образом, водоизмещение (массовое) будет таким:
Δпред = ∇пред*1,025 = 5358,548*1,025 = 5492,512 т
Наибольший дедвейт при этом водоизмещении составляет:
DWпред = Δпред – LW = 5492,512 – 1341.57 = 4150,942т.
При неизменной дальности плавания R и мощности СЭУ следствием увеличения осадки является сопротивления движению судна и, соответственно, времени на путь и запасов топлива и воды. Соответственно приблизительной оценки наибольшая чистая грузоподъемность составит:
Рг пред = DWпред – 1.15*Рт = 4150,942 – 1,15*165,424 = 3960,704т.
6.2 Валовая вместимость
Важной характеристикой судна является его обмерная (регистровая) вместимость, которая определяется международной Конвенцией по обмеру судов.
Валовая вместимость GT определяется по формуле:
GT = VE*a, рег.т,
где VE = LBD = 98*14*6,67 = 9151,24;
а = f (VE) = 0,342 – определяется линейной интерполяцией по таблице13
Таблица13
| VE , м3 | а |
| 5000 | 0,35 |
| 10000 | 0,34 |
| 25000 | 0,33 |
| 50000 | 0,32 |
| 100000 | 0,31 |
| 150000 | 0,30 |
Тогда валовая вместимость составит:
GT = 9151.24*0.342 = 3129.724 рег.т
19
7. Выводы
В результате работы было спроектировано судно – многоцелевой сухогруз, для которого предусмотрена возможность перевозки контейнеров. Выполнены соответствующие расчеты, которые подтверждают соответствие судна требованиям по минимальному надводному борту, остойчивости (продольной и поперечной) и другим характеристикам. Для данного судна предусмотрена дальность плавания 5050 морских миль. К расчетам прилагаются схема общего расположения, проекция «Корпус» и эпюра вместимости, которые дают более полное представление о конструкции судна, его особенностях и технических возможностях.
Литература:
1. Ларкін Ю.М., Хільський В.П., Демідюк О.В. «Устрій і будова суден», Одеса, 2000.
2. Н.Г. Смирнов «Теория и устройство судна», Транспорт, 1992.
3. Р.Допатка, А.Перепечко «Книга о судах»,Судостроение, 1981.
| № п/п | Наименование статьи нагрузки | Вес Pi, т | Аппликаты zg, м | Pi*zi , т*м | Абсцисса xg,м | Pi*xi , т*м |
| 1 | Судно порожнем | 1341,57 | 5,780 | 7754,483 | -8,82 | -11833 |
| 2 | Топливо и масла | 165,424 | 0,500 | 82,712 | -31,5 | -5210,9 |
| 3 | Экипаж и запасы | 32,663 | 14,375 | 469,531 | -44,5 | -1453,5 |
| 4 | Груз в трюме №1 | 380,778 | 6,875 | 2617,849 | 35 | 13327 |
| 5 | Груз в трюме №2 | 1050,6 | 4,375 | 4596,375 | 10,25 | 10769 |
| 6 | Груз в трюме №3 | 1064,56 | 4,375 | 4657,450 | -12,5 | -13307 |
| Суммы | 4035,595 | 20178,399 | -7708,1 | |||