Расчет посадки судна при загрузке

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Введение…………………………………………………………………………………………….3

2. Расчет объемного водоизмещения и координат центра величины……….……...……...……..4

3. Расчет посадки судна при загрузке………………………………………………………………..5

4. Расчет посадки судна после перемещения груза……………...…….……………………...……7

5. Проверка остойчивости судна …………………………………………………………………….9

6. Балластировка судна для ремонта на плаву …………………………………………………….15

7. Приближенная оценка общей прочности судна при различных условиях загрузки…………18

8. Заключение ………………………………………………………………………………...…..…22

9. Приложение 1 ……………………………………………………………………………...……..23

10.Литература….…….………………...…………………………..………………………………...26

 

ВВЕДЕНИЕ

Нормирование остойчивости судов служит цели обеспечения необходимой и достаточной остойчивости для безопасного плавания при различных метеорологических явлениях или допустимого положения судна относительно поверхности воды с точки зрения его нормальной эксплуатации.

Проверка остойчивости выполняется по Правилам классификации и постройки судов внутреннего плавания, часть IV – Остойчивость, непотопляемость и надводный борт [1]. В соответствии с ними судно признается остойчивым, если при всех состояниях нагрузки, установленных Правилами, удовлетворяет основному критерию остойчивости, дополнительным требованиям, принимаемым в зависимости от типа и назначения судна.

Курсовой проект также ставит задачу расчета посадки судна при разных вариантах загрузки, балластировки судна, приближенной оценки общей прочности судна. Т.е. те расчеты, которые необходимы при проведении грузовых работ и составлении грузового плана, который должен быть оптимальным и обеспечить: мореходность судна; сохранность грузов; возможность принимать и выдавать груз попартионно; одновременную обработку трюмов.

Кроме того, судно, не удовлетворяющее требованиям к остойчивости, общей прочности и безопасной загрузки судна, не может быть выпущено в рейс. Цель курсового проекта и заключается в получении навыков в расчете и анализе навигационных качеств судна в рейсе.

 

РАСЧЕТ ОБЪЕМНОГО ВОДОИЗМЕЩЕНИЯ И КООРДИНАТ ЦЕНТРА

ВЕЛИЧИНЫ

 

Объемное водоизмещение судна, плавающего с дифферентом, вычисляют по формуле:

,

где L – расчетная длина, м;

- теоретическая шпация, м;

w_i – погруженная площадь i – го шпангоута, м²;

i – номер шпангоута.

Для определения погруженных площадей шпангоутов используют масштаб Бонжана, представляющий собой совокупность кривых, показывающих зависимость площадей шпангоутов от осадки.

По осадкам носом (Т_н=1.7) и кормой (Т_к=2.5) на масштабе Бонжана строится наклонная ватерлиния по которой определяются площади шпангоутов. Для этого из точки пересечения линии шпангоутов с ватерлинией проводят прямую, параллельную основной плоскости до пересечения с кривой w=¦(Т). Значения площадей шпангоутов принимаются по горизонтальной шкале w. Зная w_i, по формуле (1) определяется водоизмещение судна. Результаты расчетов сведены в табл.1. Абсцисса центра величины судна, плавающего с дифферентом, рассчитывается в табличной форме, по выражению:

Таблица 1

Расчет водоизмещения и абсциссы центра величины судна

Номер шпангоута	Площади шпангоутов	Разность -	Произведение i( - )
Нос	Корма
	28.0
	29.0	29.0
	26.0	30.0	-4	-8
	20.0	30.0	-10	-30
	10.0	20.0	-10	-40
Сумма	222.0		-78
Поправка
Исправленная суммаS	217.0		-78.0
V=DL´	11.02×217.0	2391.3
xc = DL	11,02×(-78)/217.0	-3.96

 

РАСЧЕТ ПОСАДКИ СУДНА ПРИ ЗАГРУЗКЕ

 

Предполагается, что загрузка судна производится в морском порту. Условия загрузки следующие:

- удельный погрузочный объем m= 1.7 м³/т;

- средний уровень загрузки трюма от настила второго дна 2 и 3 трюмов 4.6 м;

- способ загрузки – одним краном.

Расчет посадки и необходимых глубин выполняется для двух случаев загрузки: окончательного этапа загрузки и промежуточного этапа, когда судно погружено 50% заданного количества груза.

По чертежу размещения узнается масса составляющих нагрузки исходя из среднего уровня загрузки трюма от второго дна и удельного погрузочного объема m, а так же координаты центров масс груза. Расчеты водоизмещения и координат центра массы судна с грузом ведутся по форме табл.2 для судна в полном грузу и табл.3 для случая 50% загрузки.

По полученным в табл.2 и табл.3 водоизмещениям и моментам масс судна относительно мидель-шпангоута М_х по диаграмме осадок можно определить Т_н и Т_к для обоих случаев.

Таблица 2

Расчет водоизмещения и координат центра массы судна в грузу для случая 100% загрузки.

Статьи нагрузки	Масса составляющих нагрузки Pi, т	Отстояние от миделя xi, м	Момент Mхi, тм	Возвышение над ОП zi, м	Момент Mzi,тм
Судно порожнем		-8.97	-12611.8	4.2	5905.2
Груз во 2-м трюме	576.5		8647.1	3.4	1960.0
Груз в 3-м трюме	588.2	-3.9	-2294.1	3.1	1823.5
Водоизмещение в грузу	2570.7	2.13	-6258.8	10.7	9688.7

 

.

Далее определяются осадки носом и кормой для принятого груза:

Т_н = 2.1 м,

Т_к = 2.4 м.

Для безопасной стоянки в порту необходимая глубина будет составлять:

для песчаного грунта:

Н_без=Т_к+0,2=2.4+0.2=2.6 м.

для каменистого грунта:

Н_без=Т_к+0,25=2.4+0,25=2.65 м

Таблица 3

Расчет водоизмещения и координат центра массы судна в грузу для случая 50% загрузки

Статьи нагрузки	Масса составляющих нагрузки Pi,т	Отстояние от миделя xi,м	Момент M ххi, тм	Возвышение над ОП Zi,м	Момент Mzi, тм
Судно порожнем		-8.97	-12611.8	4.2	5905.2
Груз во 2-м трюме	276.5		4147.5	1.8	497.7
Груз в 3-м трюме	282.4	-3.9	-1101.4	1.9	536.6
Водоизмещение в грузу	1964.9	-19.2	-9565.7	7.9	6939.5

 

Расчет моментов M_x и M_z производится по выражениям (3) и (4).

Далее снимаются осадки носом и кормой:

Т_н=1.2 м;

Т_к=2.1 м.

Глубина в районе погрузки для песчаного дна рассчитывается по формуле

для песчаного грунта

Н_без=Т_к+0,2=2.1+0,2=2.3м,

для каменистого грунта

Н_без=Т_к+0,25= 2.1+0.25=2.35 м.