Универсальное сухогрузное однопалубное судно
Введение
Сухогрузные суда общего назначения предназначены для
перевозки генеральных грузов и являются наиболее распространенным типом
транспортных судов - около 60% (по количеству) всех грузовых транспортных судов
относится к этому типу. Грузоподъемность морских судов для генеральных грузов
составляет в среднем 4000 -
т и достигает 16 000 - 20 000 т, скорость - соответственно
14-16 и 20-22 уз. Крупнейшие речные самоходные сухогрузные суда имеют
грузоподъемность до 5000 -6000 т и скорость 15 - 20 км /ч.
Сухогрузные суда имеют просторные грузовые трюмы, занимающие
основную часть корпуса, и обычно две палубы (малые суда - однопалубные, большие
- двух - и трехпалубные). Машинное отделение, как правило, с дизельной
установкой, расположено в корме или сдвинуто в нос на один - два грузовых
трюма. Каждый трюм имеет грузовой люк (иногда - два), закрываемый
металлическими закрытиями с механизированным приводом. В качестве грузовых
средств применяют краны грузоподъемностью 8 -10 т или стрелы грузоподъемностью
3 -10 т; для тяжеловесных грузов предназначены грузовые стрелы или специальные
грузовые устройства грузоподъемностью 30 - 350 т (тяжеловесные стрелы
грузоподъемностью более 60 - 100 т являются уникальными). На многих современных
сухогрузных судах оборудуют один рефрижераторный трюм для перевозки
скоропортящихся грузов и, иногда, диптанк для перевозки жидких пищевых масел.
1.
Архитектурно-конструктивный тип судна
Проектируется универсальное сухогрузное однопалубное судно
для перевозки генеральных грузов и контейнеров. Количество поперечных переборок
- 6. Количество трюмов - 4. Судно - двухостровное (с жилыми помещениями в юте),
имеет транцевую корму, наклонный форштевень. Кормовое расположение машинного
отделения. Одновинтовое судно.
2.
Определение основных элементов судна
Для определения длины форпика используют следующую формулу:
lф=(0,05÷0,08)∙L=0,08∙120=9,6 м
(длина форпика должна быть кратна шпацию, а0=600
мм)
Для определения длины ахтерпика:
lа=(0,04÷0,05)∙L=5,6 м
(длина ахтерпика может не быть кратна шпацию)
Длина машинного отделения равна:
lмо=0,15∙L=0,15∙120=18 м
(длина машинного отделения должна быть кратна шпацию, а=800
мм)
Длину трюма №1 считают по формуле:
lтр1=6∙а+2∙6+3∙0,05= 6∙0,8+12+0,15=16,95
Так, как длины трюмов кратны шпацию (а=800 мм), принимаем lтр1=17,6 м
Длину трюмов №2,3,4 узнаем путем вычитания из длины судна уже
известные длины, которые были посчитаны выше.
Результаты сведем в таблицу 1.
Таблица 1 - Таблица длин всех помещений
Высота бака прининимается равной
2,50 м.
Высота двойного дна:
м
Высота комингсов люков принимается 1200 мм.
Толщина люкових крышек 600 мм.
Ширина люкових вырезов:
blтр1=0,5∙B=0,5∙14,8= 7,4 м blтр2= blтр3= blтр4=0,75∙B=0,75∙14,8=11,1 м
. Определение чистой грузоподьемности, дедвейта, водоизмещения и
осадки судна в полном грузу
Для расчета площадей шпангоута применяем формулу:
w=B∙D∙k
для площади флора:
Sф=h
∙B∙k
Коэффициент k приведен в
таблице №2.
Таблица 2 - Расчет площадей шпангоута и флора до верхней
палубы
Расчет вместимости грузовых помещений определяется по эпюру
вместимости. Таким образом находим теоретическую вместимость. Зерновая
вместимость на 3% меньше теоретической, а киповая - на 10%. Расчет вместимости
всех грузовых помещений описан в таблице №3.
Таблица 3 - Расчет вместимости грузовых помещений
Дедвейт определяется по формуле:
DW=Pгр+Pэк+Pтопл
Чистая грузоподъемность судна определяется по полезным
объемам всех грузовых помещений, делением их суммарного объема на заданный
удельный погрузочный объем
т,
где q - удельный
погрузочный объем.
Вес экипажа со снабжением и пресной водой принимается по формуле
т,
где n=15 человек - численность экипажа судна.
Вес топлива и смазки вычисляется по выражению
т,
где q=170 кг/(МВт∙час) - удельный расход
топлива и масла на все нужды на ходу судна.
0,2 - коэффициент резерва, учитывающий работу вспомогательных
механизмов в портах и задержки в рейсе.
Водоизмещение порожнем
т
Водоизмещение судна ∆
т.
Значение осадки определено из уравнения плавучести
м,
где - коэффициент общей полноты, принимаем 
=0,70;
т/м3 - удельный вес морской воды.
.
Расчет остойчивости и удифферентовки судна при перевозке контейнеров
удифферентовка груз судно дедвейт
Координаты центра тяжести судна 
и 
находится по формулам
, м
, м
Аппликата ЦТ судна порожнем
м.
Абсцисса ЦТ судна порожнем
м.
Таблица 4 - Расчет водоизмещения и координат ЦТ при перевозке
контейнеров
Осадка при перевозке контейнеров
м
м
Минимальным требование к остойчивости является метацентрическая
высота, представляемая выражением
,
где 
=5,88+1,506=7,384 м - аппликата
метацентра.
Метацентрический радиус 
и аппликата центра величины 
определяются по выражениям Л. Эйлера
м,
м,
Поправка на влияние свободных поверхностей жидкости учитывается
приближенно. Принимаем 
=0,12 м.
Метацентрическая высота
м
Угол дифферента
м - продольный метацентрический радиус.
Для уменьшения угла дифферента следует принять балласт в двойное
дно трюма №1.
5.
Определение предельного водоизмещения, дедвейта, осадки и полезной
грузоподъемности
Предельная осадка
м,
где H=1690 мм базисный надводный борт.
Предельное водоизмещение
т
Предельный дедвейт при этом водоизмещении
7225,5-1790,2=5435,3 т
Предельная грузоподъемность
5435,3-232,645=5202,7 т
. Основные технические характеристики
Длина, L=120 м
Ширина, B= 14,8 м
Высота борта, D= 7,2 м
Осадка, d=4,61 м
Водоизмещение, 
=5875,25 т
Дедвейт, DW=4085,05 т
Чистая грузоподъемность, Pгр=3831,75 т
Удельно погрузочный объем, q=1,8 м3/т
Число контейнеров - 152
Мощность двигателя, Ne=2300
кВт
Скорость, Vs=13,8
уз.
Дальность плавания, R=7000 мор. миль
Район плавания - неограниченный
Список литературы
1. Устройство
и оборудование судов. Методические указания. ОНМУ 2002
2. Фрид
Е.Г. Устройство судна: Учебник. - 5-е изд., стереотип: - Л.: Судостроение,
1989. - 344 с.
. Бронштейн
Д.Я. Устройство и основы теории судна: Учебник. - Л.: Судостроение, 1988. - 336
с.:ил.