Характеристика плавучести, остойчивости, прочности и посадки судна в различных условиях эксплуатации - Курсовая работа

При изучении дисциплины «Теория и устройство судна» студенты второго курса судоводительской специальности изучают характеристики плавучести, остойчивости, прочности и посадки судна в различных условиях эксплуатации, ходовые характеристики судна при плавании судна в штормовых и ледовых условиях, также условия якорной стоянки.Второй случай соответствует загрузке только трюмным грузом при приеме необходимого количества балласта. Прием балласта во втором случае определяется, как правило, необходимостью обеспечения должного заглубления гребных винтов или носовой оконечности с целью исключения слеминга. Распределение заданного груза по трюмам и определение величины палубного груза в первом приближении, выполняемое исходя из условий полного использования грузоподъемности и обеспечения нормальной посадки судна, должно подчиняться следующим уравнениям равновесия: P0 РТР РП =Р Перед распределением груза по трюмам целесообразно определить максимальную суммарную вместимость трюмов ?VTPI и потребный объем для размещения трюмного груза Координаты центров тяжести груза ХТРІ и ZTPI в каждом трюме можно определить по формулам: ХТРІ = (ХТРІ )min [(XTPI)max - (XTPI)min]*[VTPI - (VTPI)min]/[(VTPI)max-(VTPI)min]Палубный груз 14809 5,96 7,5 88284,6 111067,5 Осадка судна с палубным грузом из приложения 2: с палубным грузом без палубного груза № С палубным грузом Без палубного груза ?М <0: Отрицательное значение разности ?М указывает на то, что точка с координатами D1 и MZ1 лежит ниже кривой предельного момента веса и, следовательно, судно в данном состоянии удовлетворяет требованиям остойчивости РМРС в части величины метацентрической высоты.Расчеты плавучести и остойчивости при составлении грузового плана следует закончить проверкой начальной остойчивости и посадки судна в конце рейса во время подхода к порту назначения. Предполагается, что в течение рейса израсходовано 90 % запасов и для компенсаций потери остойчивости принят балласт в цистерны. Изменение средней осадки в конце рейса в сантиметрах можно определить по формуле: ?ТР = (РЗР РБР)/q где РЗР <0 - вес израсходованных запасов; Вес запасов, израсходованных к концу рейса, находится из выражения: РЗР = - 0,9 РЗ Вес балласта РБР в конце рейса принимается возможно наиболее близким к весу израсходованных запасов по Приложению 6.Для того чтобы определить инерционные характеристики судна при свободном выбеге и активном торможении с полного переднего хода, предварительно необходимо найти величины скорости полного переднего хода и сопротивления воды движению судна R1 при нагрузке без палубного груза, рассчитанной в предыдущем разделе курсового проекта. Коэффициент, который практически не зависит от шагового или дискового отношения - КК ? = 3,6 Коэффициент засасывания при скорости судна v0 - t0 = 0,15 Скорость судна в полном грузу - v0 = 5,5 м/с Скорость судна, при которой упор движителя оказывается равен 0 VH = n0 РР (1-J2 EH)1/2 / (1-W0) JEH = 5,5 * 1,92(1-0,792)1/2 / (1 - 0,18) 0,79 = 10 м/сПроцесс торможения главных двигателей судна при торможении и последующем развитии оборотов заднего хода упрощенно можно разбить на два периода. В течение каждого периода режим работы движителей приближенно можно считать постоянным, а коэффициент засасывания равным нулю. 1 период - от подачи команды с мостика до остановки гребных винтов и развития полного реверсивного момента двигателей. Продолжительность этого периода, указанная в задании на курсовой проект, зависит от типа энергетической установки, наличия дистанционного автоматического управления и пр. 2 период - период торможения - наступает тогда, когда гребные винты начинают вращаться в направлении обратного хода, и заканчивается в момент остановки судна.Модифицированные коэффициенты упора и момента движительного комплекса на швартовых испытаниях заднего хода - КК2=-0,5 и KQ2=-0,08 Путь, проходимый за первый период - S1 = 85,3 м При экстренном торможении судна основным является второй период реверса, наступающий в тот момент, когда гребные винты начинают вращаться в направлении заднего хода. Коэффициент упора движителей на этом режиме остается практически постоянным и равным значению ZPKK2 на швартовых при работе гребных винтов на задний ход, а коэффициент засасывания приближенно равен нулю. Однако, поскольку частота вращения гребных винтов при этом зависит от величины момента Q ? 0,85Q0, подводимого к гребному винту, то и суммарный полезный упор на этом режиме: ZP TE2 = 0,85*2*(-0,5)* 13,6 / (-0,08*1,92) = 75,16 КННаиболее неблагоприятные условия при штормовом плавании наступают для судна в том случае, если периоды собственных колебаний при бортовой или килевой качке лежат в пределах 0,7.....1,3 кажущегося периода волны. Период свободных колебаний судна при бортовой качке приближенно вычисляется по «капитанской» формуле, которая впервые предложена У. Ховгардом. Период собственных колебаний при бортовой качке для судов сметанного плавания, указанных в первом и во втором вариантах задания, может быть определен по формуле: где

Содержание

Введение

1. Расчеты по составлению грузового плана судна

1.1 Определение веса палубного груза

1.2 Проверка посадки судна и построение диаграмм статической и динамической остойчивости

1.3 Проверка начальной остойчивости и посадки судна в конце рейса

2. Определение инерционных характеристик судна

2.1 Расчет скорости полного хода судна при нагрузке без палубного груза

2.2 Расчет пути и времени свободного выбега судна

2.3 Определение пути и времени торможения судна

3. Выбор курса и скорости хода судна в штормовых условиях

3.1 Определение периодов собственных колебаний судна на тихой воде

3.2 Определение резонансных зон бортовой и килевой качки

4. Приближенная оценка общей прочности судна при различных условиях его загрузки

4.1 Приближенное определение величины изгибающих моментов, действующих на корпус судна

4.2 Определение минимального необходимого момента сопротивления корпуса судна относительно палубы (комингса)

4.3 Проверка прочности корпуса судна

5. Определение ледопроходимости судна в мелкобитом льду

5.1 Определение максимально допустимой толщины битого льда

5.2 Расчет ледопроходимости судна при движении в ледовом канале

6. Расчет якорной стоянки

6.1 Выбор рациональной длины вытравленной якорной цепи

6.2 Определение времени снятия судна с якоря

6.3 Расчет усилий, возникающих при стоянке судна на якоре, и определение фактической длины провисающего участка якорной цепи

6.4 Определение угла отклонения якорной цепи в районе клюза от вертикали

Список литературы

При изучении дисциплины «Теория и устройство судна» студенты второго курса судоводительской специальности изучают характеристики плавучести, остойчивости, прочности и посадки судна в различных условиях эксплуатации, ходовые характеристики судна при плавании судна в штормовых и ледовых условиях, также условия якорной стоянки. В данном курсовом проекте студенты должны произвести расчеты указанных выше характеристик судна при заданных условиях загрузки максимально приближенным к реальным при работе на данном судне. судно корабль ледопроходимость груз