Координатные оси и посадка судна

В теории корабля в за­висимости от характера решаемых задач принимают различ­ные системы координат. В статике используется левая система с началом в точке пересечения трех взаимно перпенди­кулярных плоскостей: основной, диаметральной и плоскости мидель-шпангоута (рис. 1.12).

	Напомним, что диаметральная плоскость (ДП) — это продольная вертикальная плоскость, проходящая через середину ширины судна; плоскость мидель-шпангоута (ПМШ) — поперечная вертикальная плоскость, проходящая через середину длины судна. В отличие от двух предыдущих основная плоскость (ОП) не является секущей. Она горизон-
Рис. 1.12. Система координат

тальна (парал­лельна поверхности воды) и проходит через нижнюю точ­ку корпуса судна. В каче­стве координатной ОП при­нята в связи с тем, что ее по­ложение строго фиксирова­но, чего нельзя сказать о плоскостях ватерлиний. В принятой системе координат Охуz, ось Ох направлена в нос по линии пересечения диаметральной и основной плоскостей, ось Оу — на правый борт по линии пересечения плоскости мидель-шпангоута и основной плоскости, ось Оz — вверх по линии пересечения диаме­тральной плоскости с плоскостью мидель-шпангоута (рис. 1.12). Таким образом, основная плоскость является плоскостью xOy, диаметральная плоскость – плоскостью xOz, плоскость мидель-шпангоута – плоскостью yOz..

Положение судна относительно поверхности воды называется его посадкой. В общем случае посадка судна определяется тремя параметрами: средней осадкой d, углом крена θ и углом дифферента ψ.

Средняя осадка d определяется аппликатой точки пересечения плоскости ватерлинии (ВЛ) с осью Оz; угол крена θ — это угол поворота корпуса относительно оси Ох, угол дифферента ψ — угол поворота относительно оси Оу. Положительными считаются дифферент на нос и крен на правый борт.

В судостроении используется специфическая терминология. Так, если угол крена θ равен нулю, то говорят, что судно сидит (а не плавает) прямо. Если угол ψ равен нулю, то говорят, что судно сидит на ровный киль. Как правило, нормальной в эксплуатации, а сле­довательно, и расчетной является посадка, при которой θ = 0 и ψ = 0, т. е. когда судно «сидит прямо и на ровный киль». Ис­ключение составляют некоторые специальные суда, имеющие конструктивный дифферент на корму.

Если судно сидит прямо (θ = 0), то его посадка может быть определена двумя параметрами: значениями осадок носом d_н и кормой d_к (на носовом и кормовом перпендикулярах), или средней осадкой d_ср и углом дифферента ψ. Полусумма осадок носом и кормой называется средней осадкой, а их разность дифферентом судна:

d_ср = (d_н + d_к)/ 2; d_диф = d_н - d_к.

 

ПОДГОТОВКА К ПОСТРОЕНИЮ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЧЕРТЕЖА

 

Предварительные замечания

Теоретический чертеж корпуса судна выполняется в проекциях «бок», «полуширота» и «корпус» на одном листе удлиненного формата. За главный вид чертежа принимают проекцию «бок», рас­положенную в левой верхней части листа чертежа, под ней рас­полагают проекцию «полуширота», а справа от «бока» на одном уровне с ним — проекцию «корпус» (рис. 1.11). На проекциях «бок» и «полуширота» нос судна располагают справа. В курсовой работе теоретический чертеж выполняют в масштабе 1: 100. Для построения теоретического чер­тежа применяют ватман или рулонную бумагу высокого качества.

Форма корпуса судна определяется линиями шпан­гоутов, батоксов и ватерлиний, изображаемыми на теоретиче­ском чертеже. Все эти линии вычерчивают в виде плавных кри­вых на своей плоскости проекций, а на двух остальных плоскостях проекций—в виде прямых линий (следов секущих плоскостей). Сочетание прямых линий — проекций шпангоутов, ватерли­ний и батоксов, пересекающихся друг с другом под прямым углом, — на всех трех проекциях образуют сетку теоретического чертежа. Таким образом, сетка теоретического чертежа на проекции «бок» содержит взаимно перпендикулярные прямые - ватерлинии и шпангоуты, на проекции «полуширота» — батоксы и шпангоуты, на проекции «корпус» — ватерлинии и батоксы.

Линии теоретического чертежа должны быть тонкими. Толщина линий сетки должна быть до 0,2 мм, а линий батоксов, шпангоутов и ватерли­ний — 0,3 мм. Линии сетки проводят твердым ка­рандашом (2Т—3Т) или тушью (черной, синей или зеленой), лекальные линии чертежа — карандашом Т—ТМ.

Выполнение обводов теоретического чертежа тонкими ли­ниями необходимо для точного согласования проекций чертежа, а также во избежание неточностей в размерах при снятии их с теоретического чертежа.

Формат чертежа должен быть выбран в соответствии с тре­бованиями ГОСТ 2.301—68. О выборе формата чертежа в данной КР речь пойдет ниже.

Процесс разработки теоретического чертежа складывается из двух укрупненных этапов: подготовительных работ и построения всех кривых, образующих в совокупности теоретический чертеж корпуса судна.

Подготовительные работы заключаются в получении таблицы ординат шпангоутов, разработке и построении очертания штевней, килевой линии и борто­вых линий верхней палубы и палуб надстроек, вычерчивании сетки теоретического чертежа.

На основании изложенного курсовую работу рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

- ознакомиться с основными сведениями по теоретическому чертежу;

- получить таблицу ординат теоретического чертежа;

- рассчитать и построить линию седловатости верхней палубы;

- построить линию форштевня;

- построить линию ахтерштевня;

- вычертить обвод мидель-шпангоута;

- определить формат чертежного листа;

- построить сетку теоретического чертежа;

- с помощью таблицы ординат и самостоятельно разработанных кривых построить все кривые, образующие теоретический чертеж.