Проектирование обвода мидель-шпангоута

	Подставив вместо S и ω их значения, получим S1 = Bd / 2 - βBd / 2 = Bd (1 – β) /2 Площадь S0 , отрезаемая дугой окружности от квадрата со стороной R (рис. 2.10), равна разности площадей квадрата и четверти круга радиуса R, т.е. S0 = R2 - π R2 /4 = R2 (1 – π/4). Выражения для S0 и S1 приравниваются: R2 (1 – π/4) = Bd (1 – β) /2. Из последнего выражения находится радиус скулы
Рис. 2.10. К выводу формулы для определения радиуса скулы

R² = Bd (1 – β) /(1 – π/4) /2.

После некоторых преобразований получаем расчетную формулу:

.

Определив R по данным задания на КР с помощью полученной формулы, можно видеть, что при β< 0,98 радиус скулы получается значительно больше половины осадки судна. При таком радиусе скулы существенно уменьшается площадь настила второго дна и площадь плоской части борта. Следовательно, радиус скулы следует уменьшить, сохранив при этом заданный коэффициент полноты мидель-шпангоута. Средством решения этой задачи является применение килеватого днища.

Определяется максимально возможный подъем p_m линии днища у борта, соответствующий заданному коэффициенту полноты мидель-шпангоута. При этом радиус скулы будет равен нулю. Площадь S₁ , которую необходимо отрезать от прямоугольника OCDB (рис. 2.11) для получения заданного β, определяется по ранеевыведенной формуле S₁ = Bd (1 – β) /2. Но теперь отрезаемая

	площадка имеет вид прямоугольного треугольника (рис. 2.11), площадь которого выражается формулой . Приравнивая выражения для S1 и S0, получаем: pm B/4. = Bd (1 – β) /2. Отсюда следует расчетная формула для pm: pm = 2d (1 – β). Расчетный подъем p линии днища у борта принимается
Рис. 2.11. Определение подъема линии днища у борта

как некоторая доля от предельно возможного: p = k p_m. По своему смыслу коэффициент k может изменяться от нуля (при этом и p = 0, судно плоскодонное) до единицы (при этом радиус скулы R = 0, судно остроскулое). Обработкой теоретических чертежей построенных судов с хорошими ходовыми качествами установлено, что k ≈ 0,66. Это значение коэффициента k и следует принимать курсовой работе.

По полученному подъему линии днища у борта определяется угол килеватости днища (рис. 2.11): tgθ = 2p/ B. Как правило, угол килеватости невелик: tgθ< 0,1. При малых углах без существенной погрешности можно считать, что θ≈ tgθ (θ в радианах). При θ ≤ 0,02 принимается θ = 0, т. е. проектируется плоскодонное судно. При θ > 0,02 вычисляется радиус скулы по формуле И. А. Яковлева:

R = 0,5В .

Таким образом, получены формулы для вычисления всех величин, необходимых для вычерчивания обвода мидель-шпангоута. Вычисления целесообразно выполнять в следующей последовательности:

- определяется максимально возможный подъем линии днища у борта

p_m = 2d(1- β);

- определяется расчетный подъем линии днища у борта: p = 0,66 p_m;

- определяется угол килеватости днища: θ = 2p/B;

- при θ ≤ 0,02 проектируется плоскодонное судно (принимается θ = 0), радиус скулы определяется по формуле ;

- при θ > 0,02 радиус скулы вычисляется по формуле Яковлева.

Чтобы получить замкнутый контур шпангоута, необходимо построить линию бимса. Отраслевым стандартом предусмотрено пять исполнений погиби

	бимса. В курсовой работе принимается линия бимса со сломом в ДП и стрелкой погиби бимса f = B/50. Чертеж мидель-шпангоута выполняется
Рис. 2.12. Линия бимса со сломом в ДП

в масштабе 1: 100 на отдельном листе формата А4 и вставляется в расчетно-пояснительную записку. Чертеж мидель-шпангоута в качестве образца представлен на рисунке 2.13.

Рисунок 2.13. Обвод мидель-шпангоута